日前，大連理工大學能源與動力學院唐大偉教授團隊在分布式制氫領域取得新進展，相關成果以“A high temperature tubular reactor with hybrid concentrated solar and electric heat supply for steam methane reforming”為題發表于期刊《Chemical Engineering Journal》（IF：13.27）。

太陽能光熱驅動的蒸汽甲烷重整是實現能源脫碳、升級和利用的有效途徑，其中分布式太陽能熱化學反應器(STR)被廣泛研究。STR是實現太陽能光-熱-化學轉化的關鍵部件。然而，目前的STR存在導熱性能差和受太陽能輻照度制約的問題。團隊提出一種基于高溫熱管的管式反應器，突破目前制氫反應器技術瓶頸，實現了太陽能光熱與光伏電的混合能源供應的全時長產氫。

考慮到甲烷蒸汽重整是強吸熱過程，因此，強化反應器傳熱性能是提升光-熱-化學轉化率的有效手段，研究團隊設計了具有相變金屬及毛細心的同心高溫熱管熱化學反應器。研究表明：（1）反應器響應速度較快，且均溫性為96.5%，高于傳統STR約60%以上，有效避免反應過程中反應器局部過熱和催化劑燒結。（2）反應器運行穩定，在全時長制氫過程中，甲烷轉化率達96%以上，氫氣純度高于70%，且光-熱-化學能量轉化達到40%以上。該研究實現了分布式太陽能利用及高效能源轉換，同時指明了STR的發展方向。

以上工作得到國家自然科學基金、海洋能源利用與節能教育部重點實驗室、大連市重點領域創新團隊的大力支持。

論文的第一作者為我院博士生馬靖，通訊作者為唐大偉教授和李林副教授。其余相關成果申請并授權項發明專利一項、實用新型專利兩項，同時獲得企業資助支持。

原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894721036524