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中国农大:太阳能驱动生物质葡萄糖高效转化为绿氢与甲酸盐联产系统


第五届非粮生物质高值化利用论坛将于11月27-29日在浙江宁波举办,详情了解:https://www.bio-basedlink.net/index/exhibition/exhibition_show/cat_id/19.html

DT新材料致力于科技成果转移转化。大会聚焦非粮生物基领域创新科研成果和商业化可行性,至今已完成1500+次技术和项目对接。本届大会持续同期举办特色活动「科技成果展示与对接」论坛公开征集与筛选生物质利用领域具备商业化基础的创新成果和项目,并于现场展示和精准对接,以促进行业产学研用对接交流。

本文公布创新成果如下:

成果名称
太阳能驱动生物质葡萄糖高效转化为绿氢与甲酸盐联产系统
所在单位
中国农业大学
成果简介
随着全球对可再生能源和碳中和需求的日益增长,绿氢作为清洁能源载体备受关注。然而,传统的水电解制氢技术成本高昂、能效低,制约其规模化应用。本研究开发了一种新型共电解系统,利用生物质来源的葡萄糖与水电解释放绿氢,同时将葡萄糖高选择性氧化为高附加值甲酸盐。
部分研究图
技术优势

01

  高效节能  

  1. 葡萄糖氧化起始电位比水氧化低约400 mV,大幅降低电解能耗。

  2. 氢气生成速率达500+ µmol h⁻¹ cm⁻²,远超传统光伏-水电解系统。

02

  高选择性联产高值化学品  

  1. 葡萄糖高效转化为甲酸盐,产率达80%,可作为化工原料或液态有机氢载体。

  2. 高值产物收益使绿氢成本降至$1.54/kg,低于灰氢(~$2.0/kg)。

03

  无膜单室设计,系统简化  

阳极产物为液态甲酸盐,无需分离氢气与氧气,省去昂贵离子交换膜,降低设备与维护成本。

04

  全地壳丰富元素催化剂  

使用非贵金属催化剂,具备规模化与可持续性。

05

  兼容实际生物质原料  

系统可直接处理棉花、麦秆等非食用生物质水解液,具备工业化适应性与原料灵活性。

06

  太阳能直接驱动,实现真正“绿色”制氢  

结合三结光伏与太阳能聚光器,实现高效光-氢-化学品一体化转化,提升能源利用效率。

知识产权
已发表专利
合作模式
共同开发、成果转化或知识产权转让