利用氨作为燃料电池氢载体的研究进展

要想用氨作为氢气载体，必须开发出一种分离技术，能从氨的分解中可靠地回收氢气，并使氢气的纯度满足质子交换膜(PEM)燃料电池的要求。日本Hiroshima大学Yo-shitaugu Kojima领导的一个团队，与Taiyo Nippon Sanso公司、丰田汽车公司和Showa Denko K K 合作，在氨分解制氢方面取得了进展。在一项名为“能源载体”的跨部门战略创新项目的支持下，研究人员开发出了分解氨并回收高纯氢气所需的技术。

用一种负载于MgO上的钌催化剂，在微通道裂解炉中将氨分解为氢气和氮气，操作温度为500 ℃，压力为0.1 MPa，转化效率达99.8%。通过变压吸附和分子筛吸收塔将剩余的氨质量分数从1 000 μgg降至0.02 μgg以下，所得氢气的纯度为99.98%(氨质量分数小于0.02 μgg，N2质量分数小于10 μgg)。氢气净回收率达90%。裂解产生的热量得到利用，净能效达到80%。

研究人员认为这项技术能够从目前10 m3h的规模放大到300～1 000 m3h，从而得到商业应用，比如用于燃料电池驱动的小轿车和叉车。