本發(fā)明涉及一種能量?jī)?chǔ)存運(yùn)輸方法以及一種能量載體系統(tǒng)，其特征在于：由氮氧化物生產(chǎn)硝酸，由硝酸生產(chǎn)氨，并且由所獲得的氨作為制氫原材料。

背景技術(shù)：

迄今為止已經(jīng)做出各種嘗試來(lái)更加有效地使用各種各樣的能源，包括可再生能源，例如，日光和風(fēng)能。主要源于自然現(xiàn)象的可再生能源在不同的季節(jié)和一天中不同的時(shí)隙中極為不同。由于這一事實(shí)，電力需求與電力供應(yīng)的峰值不匹配是一種與這種可再生能源存在固有關(guān)聯(lián)的問題。大型光伏發(fā)電廠需要廣闊的陸地面積，而風(fēng)力發(fā)電廠則適合建立在海洋上或者海岸帶。這些發(fā)電廠均遠(yuǎn)離實(shí)際發(fā)生能耗的地方。從而，相當(dāng)昂貴的電力電纜的建設(shè)成為需要解決的可再生能源的另一個(gè)問題。

為了解決這些問題，已經(jīng)研發(fā)并且公開了多種能量?jī)?chǔ)存運(yùn)輸方法和能量載體系統(tǒng)。一種已知的能量?jī)?chǔ)存運(yùn)輸方法包括如下步驟：使用電能或者熱能來(lái)生產(chǎn)并且儲(chǔ)存氫載體，諸如，氨、有機(jī)氫化物、甲醇、或者二甲基乙烷(dimethylethane)；將所生產(chǎn)的氫載體運(yùn)輸至耗能地點(diǎn)；以及若必要?jiǎng)t由氫載體制氫。如此通過能量?jī)?chǔ)存運(yùn)輸方法在最后步驟中生產(chǎn)的氫用于燃料電池動(dòng)力車輛或者燃料電池發(fā)電系統(tǒng)作為其能量的來(lái)源。

專利文獻(xiàn)1描述了一種使用光伏生成能量來(lái)生產(chǎn)氫的方法以便實(shí)施這種能量載體系統(tǒng)。專利文獻(xiàn)2描述了一種用于從氫和氮合成氨的方法。專利文獻(xiàn)3描述了通過使用諸如pt、rh、pd或者ru等貴金屬催化劑在400℃或者更高溫度下由氨生產(chǎn)氫。專利文獻(xiàn)1、2和3中描述的方法進(jìn)行組合可以實(shí)現(xiàn)：將光伏生成能量轉(zhuǎn)化為氫，使用氫作為其原材料來(lái)合成氨以及將氨作為液化氨儲(chǔ)存，將液化氨運(yùn)輸至耗能地點(diǎn)，在耗能地點(diǎn)將液化氨轉(zhuǎn)化為氫，并且將該氫供應(yīng)至燃料電池動(dòng)力車輛或者燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。然而，據(jù)估計(jì)，通過專利文獻(xiàn)1、2和3的組合技術(shù)方式可獲得的可再生能源轉(zhuǎn)化為氫的總轉(zhuǎn)化效率不大于約7％。因而，存在對(duì)具有更高轉(zhuǎn)化效率的能量載體系統(tǒng)的需求。

本發(fā)明的發(fā)明人討論和研發(fā)了用于由氫載體中的一種氫載體-氨來(lái)生產(chǎn)氫的技術(shù)方案，其結(jié)果在專利文獻(xiàn)4和5中進(jìn)行了描述。專利文獻(xiàn)4中描述的制氫方法在常溫下利用包括波長(zhǎng)小于或者等于200nm的光線的紫外線來(lái)照射包含氨氣的氫源氣體以便生成氫氣。專利文獻(xiàn)5中描述的制氫設(shè)備配備有等離子體反應(yīng)器、高壓電極、以及接地電極。本設(shè)備通過在常溫常壓下通過高壓電極與接地電極之間的放電從由氨生成等離子體來(lái)生產(chǎn)制氫。這些制氫技術(shù)可以提供比現(xiàn)有技術(shù)中更有效的制氫，并且可以與優(yōu)選的任何氨生產(chǎn)方法進(jìn)行組合以便實(shí)現(xiàn)能量?jī)?chǔ)存運(yùn)輸方法和能量載體系統(tǒng)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：jp2014-203274a

專利文獻(xiàn)2：jp2013-209685a

專利文獻(xiàn)3：jp2003-40602a

專利文獻(xiàn)4：jp2014-24751a

專利文獻(xiàn)5：jp2014-70012a

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決這些問題，本發(fā)明提供了一種能量?jī)?chǔ)存運(yùn)輸方法，其相比于現(xiàn)有技術(shù)可以更有效且更便宜地實(shí)施所有如下步驟，所述步驟包括：由氮氧化物(nitrogenoxide)生產(chǎn)硝酸；由硝酸生產(chǎn)氨；以及由氨作為原材料制氫。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種能量載體系統(tǒng)，其可操作地用于通過由氮氧化物生產(chǎn)硝酸以及由硝酸生產(chǎn)氨而比現(xiàn)有技術(shù)更有效地制氫。

發(fā)明人設(shè)計(jì)了新的硝酸和氨生產(chǎn)過程，并且發(fā)現(xiàn)這些過程可以與多種制氫過程有效地組合。由此，他們最終完成了本發(fā)明。權(quán)利要求1定義了一種能量?jī)?chǔ)存運(yùn)輸方法，包括：由氮氧化物生產(chǎn)硝酸的硝酸生產(chǎn)步驟；通過還原所述硝酸來(lái)生產(chǎn)氨的氨生產(chǎn)步驟；以及通過所述氨的分解來(lái)生產(chǎn)氫的制氫步驟。本發(fā)明提供的能量?jī)?chǔ)存運(yùn)輸方法，其特征在于，所述硝酸生產(chǎn)步驟包括：利用包括波長(zhǎng)短于175nm的紫外線的光來(lái)照射包括氮氧化物、水、以及氧氣的待處理氣體。

權(quán)利要求2定義的所述能量?jī)?chǔ)存運(yùn)輸方法，其特征進(jìn)一步在于，所述氨生產(chǎn)步驟包括：供應(yīng)硝酸水溶液和氫氧化鈦以制備液體混合物的原材料供應(yīng)步驟；以及通過還原所述氫氧化鈦從所述硝酸生產(chǎn)氨的還原步驟。所述能量?jī)?chǔ)存運(yùn)輸方法生產(chǎn)選自氨氣、液氨、以及氨水中的一個(gè)或多個(gè)。

權(quán)利要求3定義的所述能量?jī)?chǔ)存運(yùn)輸方法，其特征進(jìn)一步在于，選自所述硝酸生產(chǎn)步驟、所述氨生產(chǎn)步驟、以及所述制氫步驟中的至少一個(gè)，使用由可再生能源生成的電力、或者由可再生能源生成的電力和熱量、或者由可再生能源生成的電力和從熱過程獲得的熱量。所述“熱過程”在本說明書中表示生成廢熱的可選熱過程，其示例可以包括：氣體燃燒過程、油燃燒過程、煤燃燒過程、廢棄物燃燒過程、生物質(zhì)燃燒過程、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電過程、柴油機(jī)發(fā)電過程、汽油機(jī)發(fā)電過程、碳化過程、以及水泥生成過程。

本發(fā)明還提供了一種新的能量載體系統(tǒng)。權(quán)利要求4定義了一種能量載體系統(tǒng)，包括：硝酸生產(chǎn)裝置，氨生產(chǎn)裝置，以及制氫裝置。所述硝酸生產(chǎn)裝置包括：光反應(yīng)器；氣體供應(yīng)單元，所述氣體供應(yīng)單元向所述光反應(yīng)器供應(yīng)包括氮氧化物、水、以及氧氣的待處理氣體；以及設(shè)置在所述光反應(yīng)器中的光源，所述光源輻射包括波長(zhǎng)短于175nm的紫外線的光。

權(quán)利要求5定義的所述能量載體系統(tǒng)，其特征進(jìn)一步在于，所述氨生產(chǎn)裝置包括：反應(yīng)器，硝酸供應(yīng)單元，鈦供應(yīng)單元，以及光源；所述光源輻射小于或者等于308nm的短波長(zhǎng)的光。

權(quán)利要求6定義的所述能量載體系統(tǒng)，進(jìn)一步包括：硝酸儲(chǔ)存器，以及硝酸運(yùn)輸器，其特征在于，所述硝酸用作能量載體。

權(quán)利要求7定義的所述能量載體系統(tǒng)，進(jìn)一步包括：氨儲(chǔ)存器，以及氨運(yùn)輸器，其特征在于，選自氨氣、液氨、或者氨水中的至少一個(gè)用作能量載體。

發(fā)明效果：

根據(jù)本發(fā)明所述的能量?jī)?chǔ)存運(yùn)輸方法和能量載體系統(tǒng)提供了一種新的硝酸生產(chǎn)技術(shù)，其中，利用波長(zhǎng)短于175nm的光照射包括氮氧化物、水、以及氧氣的待處理氣體來(lái)生產(chǎn)硝酸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的硝酸生產(chǎn)技術(shù)可以在更短反應(yīng)時(shí)間下連續(xù)地生產(chǎn)硝酸，提供更有效且更便宜的硝酸生產(chǎn)。

在根據(jù)本發(fā)明所述的能量?jī)?chǔ)存運(yùn)輸方法和能量載體系統(tǒng)中，作為生產(chǎn)硝酸原料的氮氧化物可以容易且便宜地獲取，例如從燃燒器的廢氣中獲得。因此，本方法和系統(tǒng)可以提供比現(xiàn)有技術(shù)更便宜的硝酸生產(chǎn)。此外，根據(jù)本發(fā)明的硝酸生產(chǎn)步驟從廢氣中去除了有害的氮氧化物，從而被用作抵制廢氣的環(huán)保措施。

根據(jù)本發(fā)明所述的能量?jī)?chǔ)存運(yùn)輸方法和能量載體系統(tǒng)提供了一種氨生產(chǎn)技術(shù)，其中，通過氫氧化鈦來(lái)還原硝酸。通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的氨生產(chǎn)技術(shù)可以提供比現(xiàn)有技術(shù)更有效且更便宜的大規(guī)模氨生產(chǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的能量?jī)?chǔ)存運(yùn)輸方法使用由可再生能源生成的電力、或者由可再生能源生成的電力和熱量、或者由可再生能源生成的電力和從熱過程獲得的熱量來(lái)制氫。根據(jù)本發(fā)明，將所獲得的能量?jī)?chǔ)存為硝酸或者氨并且將其運(yùn)輸至耗能地點(diǎn)，從而在目的地處制氫并且將其用于發(fā)電。根據(jù)本發(fā)明的能量?jī)?chǔ)存運(yùn)輸方法和能量載體系統(tǒng)可以順利完成對(duì)可再生能源的儲(chǔ)存和運(yùn)輸，因而消除與可再生能源內(nèi)在相關(guān)聯(lián)的電力供應(yīng)不穩(wěn)定的風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的能量載體系統(tǒng)的示意框圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的硝酸生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的氨生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的制氫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的制氫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中編號(hào)：1能量載體系統(tǒng)，2氣體供應(yīng)單元，3氣體供應(yīng)通道，4硝酸生產(chǎn)裝置，5硝酸供應(yīng)單元，6氨生產(chǎn)裝置，7氨供應(yīng)單元，8、8a、8b制氫裝置，9氫供應(yīng)通道，11硝酸儲(chǔ)存器，12硝酸運(yùn)輸器，13氨儲(chǔ)存器，14氨運(yùn)輸器，15、16、17供能單元。

具體實(shí)施方式

[能量載體系統(tǒng)的配置]

下文參照附圖描述了根據(jù)本發(fā)明的合適配置的能量載體系統(tǒng)。圖1是根據(jù)本發(fā)明的能量載體系統(tǒng)1的示意框圖。所述能量載體系統(tǒng)1配備有氣體供應(yīng)單元2、硝酸生產(chǎn)裝置4、氨生產(chǎn)裝置6、以及制氫裝置8。所述氣體供應(yīng)單元2和所述硝酸生產(chǎn)裝置4通過氣體供應(yīng)通道3相互連接。硝酸供應(yīng)單元5位于所述硝酸生產(chǎn)裝置4與所述氨生產(chǎn)裝置6之間以便給所述氨生產(chǎn)裝置6供應(yīng)硝酸。氨供應(yīng)單元7位于所述氨生產(chǎn)裝置6與所述制氫裝置8之間以便給所述制氫裝置8供應(yīng)氨。

硝酸儲(chǔ)存器11可以設(shè)置在所述硝酸生產(chǎn)裝置4與所述氨生產(chǎn)裝置6之間。在進(jìn)一步設(shè)置了所述硝酸儲(chǔ)存器11的情況下，硝酸運(yùn)輸器12可以附加地設(shè)置用于將來(lái)自所述硝酸生產(chǎn)裝置4的硝酸運(yùn)輸至所述硝酸儲(chǔ)存器11和所述氨生產(chǎn)裝置6。所述硝酸生產(chǎn)裝置4、硝酸儲(chǔ)存器11、以及氨生產(chǎn)裝置6可以設(shè)置為接近彼此，或者其中任何一個(gè)可以設(shè)置為遠(yuǎn)離其它幾個(gè)。所述硝酸供應(yīng)單元5和所述硝酸運(yùn)輸器12的示例可以分別是使所述硝酸生產(chǎn)裝置4與所述氨生產(chǎn)裝置6互連的管道、和諸如車輛等的運(yùn)輸裝置。

類似地，氨儲(chǔ)存器13可以設(shè)置在所述氨生產(chǎn)裝置6與所述制氫裝置8之間。在進(jìn)一步設(shè)置了所述氨儲(chǔ)存器13的情況下，氨運(yùn)輸器14可以附加地設(shè)置用于將來(lái)自所述氨生產(chǎn)裝置6的氨運(yùn)輸至所述氨儲(chǔ)存器13和所述制氫裝置8。所述氨生產(chǎn)裝置6、氨儲(chǔ)存器13、以及制氫裝置8可以設(shè)置為接近彼此，或者所述制氫裝置8可以位于耗能地點(diǎn)。所述氨供應(yīng)單元7和所述氨運(yùn)輸器14的示例可以分別是使所述氨生產(chǎn)裝置6與所述制氫裝置8互連的管道、和諸如車輛等的運(yùn)輸裝置。

所述制氫裝置8與氫供應(yīng)通道9相連以供應(yīng)所生產(chǎn)的氫。通過所述氫供應(yīng)通道9將氫供應(yīng)至燃料電池動(dòng)力車輛或者燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。

供能單元15連接至所述硝酸生產(chǎn)裝置4以便供應(yīng)生產(chǎn)硝酸所需要的電能。供能單元16連接至所述氨生產(chǎn)裝置6以便供應(yīng)生產(chǎn)氨所需要的電能和熱能。供能單元17連接至所述制氫裝置8以便給所述制氫裝置8供應(yīng)其配置所需要的合適的能量。供能單元15、16和17的示例可以包括配置為供應(yīng)可再生能源的裝置，諸如日光、太陽(yáng)熱、風(fēng)能、水能、或者生物質(zhì)能發(fā)電。

[氣體供應(yīng)單元]

圖2是氣體供應(yīng)單元2和硝酸生產(chǎn)裝置4的結(jié)構(gòu)示意圖。根據(jù)本實(shí)施方式所述的氣體供應(yīng)單元2連接至圖中未示出的燃燒器，以便給所述硝酸生產(chǎn)裝置4供應(yīng)來(lái)自燃燒器的包含氮氧化物的廢氣。所述燃燒器的廢氣通常包含氮氧化物、水、以及氧氣，并且可以從所述氣體供應(yīng)單元2直接被引入到所述硝酸生產(chǎn)裝置4中。例如，用于燃煤發(fā)電的煤燃燒器的廢氣中包含200ppm的氮氧化物、12％體積量的水、以及5％體積量的氧。此氣體可以為包含氮氧化物、水、以及氧氣的待處理氣體的合適示例。在將不包含水或者氧的任何廢氣用作待處理氣體的情況下，所述氣體供應(yīng)單元2可以配備調(diào)節(jié)器，以便向所述氣體供應(yīng)單元2供應(yīng)水和空氣并且調(diào)節(jié)其混合比。這樣的附加裝置可有助于供應(yīng)包含氮氧化物、水、以及氧的氣體。從所述氣體供應(yīng)單元2供應(yīng)的含氮氧化物的廢氣通過所述氣體供應(yīng)通道3被引導(dǎo)至所述硝酸生產(chǎn)裝置4中。

連接至所述氣體供應(yīng)單元2的所述燃燒器可以可選地選自廢氣排放燃燒器，包括：氣體燃燒器、油燃燒器、煤燃燒器、廢棄物燃燒器、生物質(zhì)燃燒器、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)、汽油機(jī)、碳化爐、以及水泥窯。

[硝酸生產(chǎn)裝置]

根據(jù)本實(shí)施方式所述的硝酸生產(chǎn)裝置4，包括：圓柱形的光反應(yīng)器41、位于所述光反應(yīng)器41的中心的光源44、以及給所述光源供應(yīng)電能的供能單元15。所述光反應(yīng)器41具有在其一端上的進(jìn)氣端口42以便接收通過所述氣體供應(yīng)通道3遞送的待處理氣體。所述光反應(yīng)器41進(jìn)一步具有在其另一端上的排氣端口43。

廢氣中含有的任何灰塵都可能粘附至光源44，從而阻塞光發(fā)射。為了避免該問題，理想的方法是進(jìn)行初步除塵。燃燒器的廢氣通常經(jīng)過靜電除塵器、袋式過濾器、或者陶瓷過濾器以除塵，從而使得不必進(jìn)行初步除塵。所述廢氣可以通過所述進(jìn)氣端口42直接從所述氣體供應(yīng)單元2被遞送到所述光反應(yīng)器41中。在廢氣包含大量灰塵的情況下，所述氣體供應(yīng)單元2可以配備有除塵器以便促進(jìn)被除塵廢氣的供應(yīng)。

在本實(shí)施方式中，設(shè)置在所述光反應(yīng)器41的中心處的光源44輻射波長(zhǎng)短于175nm的紫外線光。所述光源44的具體示例可以包括：氘燈(中心波長(zhǎng)為120nm至170nm)、arbr準(zhǔn)分子燈(中心波長(zhǎng)為165nm)、xe準(zhǔn)分子燈(中心波長(zhǎng)為172nm)、以及arcl準(zhǔn)分子燈(中心波長(zhǎng)為175nm)。

根據(jù)發(fā)明人的發(fā)現(xiàn)，當(dāng)175nm或者更短波長(zhǎng)光的能量(下文也稱為光子能)被待處理氣體中包含的氧和水吸收時(shí)，通過特定反應(yīng)生成o自由基和oh自由基，并且o自由基和oh自由基極大地影響硝酸生成反應(yīng)的速率。由此，他們最終識(shí)別出光源的最佳光的波長(zhǎng)。

[公式組1]

o2+hν(<175nm)→o(1d)+o(1d)(1)

h2o+hν→oh+h(2)

在這些公式中，h表示普朗克常數(shù)(j·s)，ν表示波數(shù)(s^-1)，并且hν表示光能(j)。

波長(zhǎng)短于175nm的紫外線具有大于7.1ev的光子能。吸收波長(zhǎng)短于175nm的紫外線的氧分子經(jīng)受到如公式1中所表達(dá)的解離，從而在高濃度下生成具有顯著高活性的o(1d)自由基(單重態(tài)氧分子)。

另一方面，與傳統(tǒng)上經(jīng)常使用的波長(zhǎng)為185nm和254nm的紫外線相比，水以更高的速率吸收波長(zhǎng)短于175nm的紫外線。利用波長(zhǎng)等于或大于150nm且小于175nm的紫外線照射的水，根據(jù)公式2，生成比其它情況下更高濃度的oh自由基(羥基自由基)。

通過利用波長(zhǎng)短于175nm的紫外線照射氧和水而在高濃度下生成的o(1d)自由基和oh自由基顯著地加速了下文所述的硝酸產(chǎn)生反應(yīng)。o(1d)自由基和oh自由基通過如下公式3至6的自由基氣相反應(yīng)將氮氧化物，尤其是一氧化氮(no)和二氧化氮(no2)，轉(zhuǎn)化為硝酸。所述自由基氣相反應(yīng)的速率即使在常溫下也非常高。因此，在通過進(jìn)氣端口42供應(yīng)的廢氣穿過光反應(yīng)器41的同時(shí)，廢氣中包含的氮氧化物即刻被轉(zhuǎn)化為硝酸。這可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的且高效的生產(chǎn)硝酸。當(dāng)o(1d)自由基和oh自由基的濃度相對(duì)于no和no2的濃度足夠高時(shí)，公式3至6的反應(yīng)速率進(jìn)一步加快了。為了增加o(1d)自由基和oh自由基的濃度，廢氣中的水和氧濃度可以優(yōu)選地相對(duì)于氮氧化物的濃度足夠高。

[公式組2]

no+o(1d)→no2(3)

no+o(1d)+oh→hno3(4)

no2+oh→hno3(5)

no2+3oh→hno3+h2o(6)

通過利用波長(zhǎng)短于175nm的紫外線照射氧，生成了o(3p)氧原子(三重態(tài)氧原子)以及在高濃度下生成的o(1d)氧原子。這引起已知的硝酸產(chǎn)生反應(yīng)。如早前所述，硝酸產(chǎn)生反應(yīng)通過與o(1d)自由基和oh自由基相關(guān)聯(lián)的反應(yīng)而大幅加速。由于175nm或者更短波長(zhǎng)的紫外線的使用，所以公式3至6的硝酸產(chǎn)生反應(yīng)最后變得占主導(dǎo)地位。

所述供能單元15使用由可再生能源生產(chǎn)的電力，用于給光源44供應(yīng)電力。

可以通過改變?nèi)绻?和2中所生成的o(1d)自由基和oh自由基的量來(lái)使硝酸生產(chǎn)水平發(fā)生變化。待生成的這些自由基的量可通過對(duì)來(lái)自光源44的照射的照度和/或光源44和光反應(yīng)器41的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)、或者通過使用多于一個(gè)光源44而發(fā)生變化。

被引入到所述光反應(yīng)器41中的廢氣的理想溫度可在常溫與200℃之間，其可以是不會(huì)使光源44的材料受到不良影響的溫度范圍。燃燒器的廢氣在排放到大氣中之前調(diào)節(jié)其溫度停留在150℃或者更低?？商娲兀梢詫⑽催M(jìn)行溫度調(diào)節(jié)的廢氣直接從所述氣體供應(yīng)單元2引導(dǎo)至所述進(jìn)氣端口42。在廢氣溫度超過200℃的情況下，所述氣體供應(yīng)單元2可以配備有氣體冷卻裝置以便容易地將溫度調(diào)控至200℃或者更低。廢氣的溫度可以是室溫以便防止對(duì)公式3至6的用于生成硝酸的自由基氣相反應(yīng)的速率的任何不良影響。

[硝酸儲(chǔ)存器]

在所述光反應(yīng)器41的排氣端口43的下游側(cè)可以進(jìn)一步設(shè)置一個(gè)氣體冷卻裝置，以便收集所生產(chǎn)的處于液體狀態(tài)下的硝酸。在所述光反應(yīng)器41的排氣端口43的下游側(cè)可以進(jìn)一步設(shè)置一個(gè)氣體冷卻裝置，以便收集所生產(chǎn)的處于液體狀態(tài)下的硝酸。通過所述硝酸生產(chǎn)裝置4生產(chǎn)的硝酸可以儲(chǔ)存在所述硝酸儲(chǔ)存器11中。所生產(chǎn)的硝酸以液態(tài)被儲(chǔ)存(作為硝酸水溶液)。通過進(jìn)一步添加加熱器，可對(duì)硝酸的濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

[硝酸生產(chǎn)步驟]

包含水、氧、以及一氧化氮(作為氮氧化物的示例)的待處理氣體以恒定流量被供應(yīng)至所述硝酸生產(chǎn)裝置4的光反應(yīng)器41中。通過利用xe準(zhǔn)分子燈的光，作為光源44的示例，照射所供應(yīng)的氣體，生產(chǎn)出硝酸。多次測(cè)試結(jié)果表明：h2o濃度與no濃度的比率可以優(yōu)選地大于或者等于5，并且o2濃度與no濃度的比率可以優(yōu)選地大于或者等于4。通過根據(jù)這些比率來(lái)供應(yīng)待處理氣體以生產(chǎn)硝酸，一氧化氮至硝酸的轉(zhuǎn)化率可以大于或者等于50％。

通過給所述光源44供應(yīng)可再生能源，可以將硝酸生產(chǎn)步驟改述為將可再生能源所生產(chǎn)的電力轉(zhuǎn)化為化學(xué)物質(zhì)-硝酸的步驟。最終以硝酸形式從廢氣中去除氮氧化物的硝酸生產(chǎn)步驟也可以用作廢氣脫氮步驟。

[氨生產(chǎn)裝置]

圖3是氨生產(chǎn)裝置6的結(jié)構(gòu)示意圖。通過所述硝酸供應(yīng)單元5將來(lái)自所述硝酸生產(chǎn)裝置4的硝酸-原材料供應(yīng)給所述氨生產(chǎn)裝置6?？商娲兀霭鄙a(chǎn)裝置6可以通過所述硝酸運(yùn)輸器12接收從所述硝酸儲(chǔ)存器11運(yùn)輸來(lái)的硝酸。通常，硝酸的儲(chǔ)存、運(yùn)輸、以及供應(yīng)都是以硝酸水溶液的形式進(jìn)行的。

所述氨生產(chǎn)裝置6包括反應(yīng)器62、鈦供應(yīng)單元66、以及光源63。所述氨生產(chǎn)裝置6進(jìn)一步包括供水單元65、氫氧化鈉供應(yīng)單元67、加熱器61、以及攪拌器69。所述供水單元65供應(yīng)水以對(duì)所供應(yīng)的硝酸水溶液進(jìn)行濃度調(diào)節(jié)。所述鈦供應(yīng)單元66取決于生產(chǎn)步驟的具體細(xì)節(jié)而供應(yīng)氫氧化鈦或者氯化鈦。從所述氫氧化鈉供應(yīng)單元67供應(yīng)氫氧化鈉。

所述反應(yīng)器62是圓柱形容器，其與所述供水單元65、鈦供應(yīng)單元66、以及氫氧化鈉供應(yīng)單元67連通。所述反應(yīng)器62具有在其上部的用于運(yùn)輸所生產(chǎn)的氨氣的氨氣通路。所述通路與所述氨供應(yīng)單元7連通。所述反應(yīng)器62進(jìn)一步具有在其下部的用于使含氨的產(chǎn)物排出的通路。所述通路也與所述氨供應(yīng)單元7連通。

所述光源63位于所述反應(yīng)器62的中心處。根據(jù)本實(shí)施方式所述光源63的合適示例可以包括：輻射具有308nm的中心波長(zhǎng)的紫外線的準(zhǔn)分子光源、以及輻射包括254nm的波長(zhǎng)的紫外線的低壓汞燈。利用從所述光源63發(fā)出的紫外線來(lái)照射所述液體混合物可以使得能夠有效地生產(chǎn)氨。所述光源的示例可以包括：超高壓汞燈、高壓汞燈、中壓汞燈、低壓汞燈、填充有分別生成xecl、br2、xebr、cl2、hgxe、xel、krf、krcl、krbr和arf準(zhǔn)分子的氣體的準(zhǔn)分子燈、氙燈、氘燈、uv-led、紫外線熒光燈、arf準(zhǔn)分子激光器、krf準(zhǔn)分子激光器、xecl準(zhǔn)分子激光器、f2激光器、以及uv固體激光器(例如，在266nm處具有較高諧波的nd-yag)。

所述加熱器61設(shè)置為與所述反應(yīng)器62的底部接觸以便加熱水溶液。所述加熱器61可以維持水溶液溫度為15℃或者可以將水溶液加熱至100℃。使用加熱器61來(lái)使水溶液保溫或者將其加熱至更高溫度可以使得能夠更加有效地生產(chǎn)氨。所述攪拌器69從所述反應(yīng)器62的上部插入。所述攪拌器69持續(xù)攪拌反應(yīng)器62中的水溶液直到還原步驟結(jié)束以便使溶解物質(zhì)均勻地分布在水溶液中并且使所述水溶液恒溫。

所述供能單元16用作攪拌器69和光源63的電源，并且同樣用作加熱器61的熱源或者電源。供能單元16的合適示例可以包括配置為供應(yīng)可再生能源，例如，日光、太陽(yáng)熱、或者風(fēng)能，的裝置。

[氨生產(chǎn)步驟]

示例性氨生產(chǎn)步驟可以是向所述反應(yīng)器62中供應(yīng)硝酸水溶液以及與硝酸等量的氫氧化鈦的步驟。所述水溶液中的硝酸根離子被氫氧化鈦還原生成銨根離子。在還原步驟結(jié)束之后，將氫氧化鈉添加至含有所生產(chǎn)的銨根離子的酸性水溶液中以便中和或者弱堿化所述水溶液，從而獲得氨氣。

另一示例性氨生產(chǎn)步驟可以是如下步驟：將硝酸水溶液、氯化鈦、以及氫氧化鈉供應(yīng)并混合至所述反應(yīng)器62中，液體混合物中的氯化鈦和氫氧化鈉生成氫氧化鈦，并且將所生成的氫氧化鈦供給硝酸。本氨生產(chǎn)步驟使用與硝酸等量的氫氧化鈉中和了硝酸水溶液，并在氫氧化鈦生產(chǎn)過程中還原了硝酸。本氨生產(chǎn)步驟可以增加硝酸水溶液的濃度，從而生產(chǎn)更大量的氨。以下進(jìn)一步詳細(xì)地描述將硝酸水溶液、氯化鈦、以及氫氧化鈉供應(yīng)到所述反應(yīng)器62中以生產(chǎn)氨的步驟。

將來(lái)自所述硝酸生產(chǎn)裝置4的硝酸水溶液、來(lái)自所述鈦供應(yīng)單元66的氯化鈦、以及來(lái)自所述氫氧化鈉供應(yīng)單元67的氫氧化鈉一次性加入到所述反應(yīng)器62中。在所述反應(yīng)器62中，通過所述攪拌器69對(duì)硝酸、水、氯化鈦、以及氫氧化鈉進(jìn)行攪拌并且使其均勻混合，并且如公式7所示，硝酸被中和。如公式8所示，氯化鈦被轉(zhuǎn)化為氫氧化鈦。隨著公式9所示的反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，所述水溶液中的硝酸根離子逐步地被還原為銨根離子。整體還原過程如公式10所示。

[公式組3]

hno3+naoh→nano3+h2o(7)

ticl3+3naoh→ti(oh)3+3nacl(8)

no3^-+10h⁺+8ti³⁺+8e^-→nh4⁺+8ti⁴⁺+3h2o+8e^-(9)

hno3+6h2o+8ti(oh)3→nh3+8ti(oh)4+h2o(10)

公式7表達(dá)了使用氫氧化鈉來(lái)中和硝酸并且將所述液體混合物的ph維持為大約5至6的反應(yīng)。公式7的中和作用防止通過公式8的反應(yīng)生成的氫氧化鈦顆粒溶解在強(qiáng)酸性硝酸水溶液中，從而破壞還原劑的作用。進(jìn)一步地，公式7的中和作用可以增加硝酸的濃度，從而生產(chǎn)更大量的氨。

公式8表達(dá)了通過氯化鈦與氫氧化鈉之間的反應(yīng)在所述液體混合物中生成氫氧化鈦-還原劑的反應(yīng)。

公式9是用于從硝酸根離子生成銨根離子的離子反應(yīng)式(半反應(yīng)式)，表達(dá)了還原機(jī)理。所述離子反應(yīng)式的左側(cè)部分的h⁺是由硝酸供應(yīng)的。公式10表達(dá)了從硝酸生成氨的還原反應(yīng)。具有強(qiáng)還原作用的氫氧化鈦可以增加硝酸的還原速率，從而使得能夠更加有效地生產(chǎn)氨。

在還原步驟中，在常壓下將所述液體混合物加熱至高于室溫的溫度，例如，100℃。這可以增加氫氧化鈦的生成速率。通過利用小于或者等于308nm的短波長(zhǎng)光照射所述液體混合物，這樣的光催化效應(yīng)可以增加公式9中h⁺的生成，從而加速公式10的還原反應(yīng)。

[氨儲(chǔ)存器]

通過所述氨生產(chǎn)裝置6生產(chǎn)的氨可以被儲(chǔ)存在所述氨儲(chǔ)存器13中。所生產(chǎn)的氨可以被儲(chǔ)存為氣態(tài)(作為氨氣)或者液態(tài)(作為液氨)，或者可以作為氨水被儲(chǔ)存。

[制氫裝置]

下文使用兩個(gè)示例描述了合適地配置為與所述硝酸生產(chǎn)裝置4和所述氨生產(chǎn)裝置6結(jié)合以生產(chǎn)氫的制氫裝置8：制氫裝置8a和制氫裝置8b。這兩個(gè)制氫裝置8a和8b統(tǒng)稱為制氫裝置8。通過所述氨供應(yīng)單元7給所述制氫裝置8供應(yīng)來(lái)自所述氨生產(chǎn)裝置6的氨-原材料。所述制氫裝置8可以供應(yīng)有通過所述氨運(yùn)輸器14從所述氨儲(chǔ)存器13運(yùn)輸來(lái)的氨。

圖4中示意性地示出了制氫裝置8a的結(jié)構(gòu)。所述制氫裝置8a包括雙管氣體流路部件70，其具有圓柱形外管73和與所述外管73同心設(shè)置的圓柱形內(nèi)管74。環(huán)形空間位于外管73與內(nèi)管74之間，形成氣體流路路徑r。在所述氣體流路部件70的兩端形成了側(cè)壁75a和75b以便密封地連接外管73與內(nèi)管74。具有氣體混合器71的進(jìn)氣口76形成在氣體流路部件70的一端側(cè)(圖4中的右端側(cè))上。所述氣體混合器71將來(lái)自所述氨生產(chǎn)裝置6的氨與載氣源72供應(yīng)的包含惰性氣體，諸如稀有氣體或者氮?dú)?，的載氣進(jìn)行混合，以便獲得混合后的氣體。出氣口77形成在所述氣體流路部件70的另一端側(cè)(圖4的左端側(cè))上。所述出氣口77通過氫滲透膜連接至所述氫供應(yīng)通道9。

在所述氣體流路部件70的內(nèi)管74中設(shè)置了透射紫外線的紫外線透射窗口78，所述紫外線包括波長(zhǎng)小于或者等于200nm的光(以下可以稱為“特定紫外線”)。例如，可采用圓柱形石英玻璃管形成紫外線透射窗口78。所述內(nèi)管74具有在其內(nèi)部的光源，所述光源包括輻射特定紫外線的燈79(以下可以稱為“特定紫外線照射燈”)。利用從所述特定紫外線照射燈79發(fā)出的特定紫外線來(lái)照射氣體流路部件70。所述供能單元17用作給所述特定紫外線照射燈79供應(yīng)電力的電源并且用作用于調(diào)節(jié)原材料混合氣體的溫度的熱源。所述供能單元17的合適示例可以包括配置為供應(yīng)可再生能源，例如日光、太陽(yáng)熱、或者風(fēng)能，的裝置。

在圖5中示意性地示出了制氫裝置8b的結(jié)構(gòu)。所述制氫裝置8b包括：等離子體反應(yīng)器83、容置在所述等離子體反應(yīng)器83中的高壓電極85、以及設(shè)置為與所述等離子體反應(yīng)器83的外側(cè)接觸的接地電極87。所述等離子體反應(yīng)器83是圓柱形的石英制反應(yīng)器。所述高壓電極85包括圓柱形的氫分離膜92，以及在其兩端支撐所述氫分離膜92的圓盤狀支撐構(gòu)件93。所述氫分離膜92可以合適地是由鈀合金制成的薄膜。

所述高壓電極85連接至所述供能單元17-高壓脈沖電源，從而將高壓施加至所述高壓電極85。o形環(huán)94安裝在所述等離子體反應(yīng)器83與所述支撐構(gòu)件93之間，從而使得所述氫分離膜92定位為與所述等離子體反應(yīng)器83的內(nèi)壁同心。這些結(jié)構(gòu)特征使所述等離子體反應(yīng)器83的內(nèi)壁與所述氫分離膜92之間形成放電空間84，從而沿著他們的整個(gè)長(zhǎng)度在其間提供均勻間隔。內(nèi)部腔室86形成于所述氫分離膜92的內(nèi)側(cè)。所述內(nèi)部腔室86是由所述氫分離膜92和所述支撐構(gòu)件93包圍的封閉空間。所述接地電極87定位為與所述等離子體反應(yīng)器83和所述氫分離膜92同心。在本實(shí)施方式中，由所述氨生產(chǎn)裝置6供應(yīng)的氨是氨氣，其被釋放到制氫裝置8b的放電空間84中。

所述氫分離膜92和所述接地電極87彼此相對(duì)，并且介于其間的石英制等離子體反應(yīng)器83用作電介質(zhì)構(gòu)件。當(dāng)向所述高壓電極85的氫分離膜92施加高壓時(shí)，相應(yīng)地發(fā)生電介質(zhì)阻擋放電。電源17向所述高壓電極85施加高壓。所施加的電壓具有非常短的波長(zhǎng)保留時(shí)間t0，10μs。圖1中所示的供能單元17用作所述電源17。所述供能單元17的合適示例可以包括配置為供應(yīng)可再生能源，例如日光、太陽(yáng)熱、或者風(fēng)能，的裝置。

[制氫方法]

以下對(duì)使用制氫裝置8a的制氫方法進(jìn)行描述。

在所述氣體混合器71中，將氨與包含惰性氣體，諸如稀有氣體或者氮?dú)?，的所述載氣進(jìn)行混合。然后將所述混合氣體引入到所述氣體流路部件70的氣體流路路徑r中并且利用包括波長(zhǎng)小于或者等于200nm的光的紫外線進(jìn)行照射。當(dāng)在滿足公式11的條件下利用紫外線來(lái)照射混合氣體時(shí)，高產(chǎn)量制氫變得可能。

[公式組4]

n(nh3)＝(1.223×q×cnh3×t)×10²¹/(273+t)≥20×10¹⁹(11)

其中，q[l/min]表示被引入到氣體流路路徑r中的混合氣體的流量，cnh3[vol％]表示混合氣體中氨氣的濃度，t[℃]表示氣體流路路徑r中的氣體溫度，t[秒]表示氣體停留時(shí)間，n(nh3)表示在氣體流路路徑r中利用紫外線照射的氨分子的數(shù)量。

使用制氫裝置8b的制氫方法包括下文描述的第一步驟至第四步驟。第一步驟是如下步驟：在預(yù)定流量下通過氨供應(yīng)單元7將來(lái)自所述氨生產(chǎn)裝置6的氨氣供應(yīng)到所述放電空間84中。第二步驟是如下步驟：基于氨氣的流量，調(diào)控高壓脈沖電源施加的電壓和頻率。第三步驟是如下步驟：在所述接地電極87與所述高壓電極85的氫分離膜92之間引起介質(zhì)阻擋放電以便在放電空間84中生成大氣非平衡氨等離子體。第四步驟是如下步驟：通過引導(dǎo)氫氣傳輸通過所述氫分離膜92到達(dá)內(nèi)部腔室86中來(lái)分離從大氣非平衡氨等離子體生產(chǎn)的氫氣。

在根據(jù)本發(fā)明的能量?jī)?chǔ)存運(yùn)輸方法和能量載體系統(tǒng)中，所述硝酸生產(chǎn)裝置4從氮氧化物生產(chǎn)硝酸，所述氨生產(chǎn)裝置6將所述硝酸還原為氨，以及所述制氫裝置8使所述氨分解以生產(chǎn)氫。因此，可以通過使用可再生能源來(lái)實(shí)現(xiàn)高效且便宜的制氫。

工作示例

下文對(duì)工作示例進(jìn)行了描述，其中，通過使用按照在本發(fā)明的實(shí)施方式中所描述的那樣配置的能量載體系統(tǒng)來(lái)實(shí)施能量?jī)?chǔ)存運(yùn)輸方法。

在第一步驟中，通過所述硝酸生產(chǎn)裝置4從廢氣中的氮氧化物生產(chǎn)硝酸。所述硝酸生產(chǎn)裝置4具有一個(gè)xe準(zhǔn)分子燈44-光源，其位于光反應(yīng)器41的中心處，所述光反應(yīng)器41的內(nèi)徑(r1)為52.9mm，長(zhǎng)度(l1)為847mm。所述xe準(zhǔn)分子燈44是能夠發(fā)出具有172nm的中心波長(zhǎng)的光的燈。所述xe準(zhǔn)分子燈的直徑(r2)為20mm、發(fā)光長(zhǎng)度(l2)為800mm、以及燈表面輸出(lambsurfaceoutput)為36mw/cm²。

在本工作示例中，從所述氣體供應(yīng)單元2供應(yīng)至所述硝酸生產(chǎn)裝置4的待處理氣體為150℃并且包含1200ppm的一氧化氮、8.3％體積量的氧、以及14.9％的水。以20l/min的流量來(lái)供應(yīng)所述氣體，并且利用從xe準(zhǔn)分子燈44發(fā)出的光來(lái)照射所述氣體。進(jìn)而得到hno3的轉(zhuǎn)化率為81.4％。就100％的轉(zhuǎn)化而言，獲得3.3g/h的hno3。在179ml/h的流量下獲得包含硝酸重量份為36.9％的硝酸水溶液。通過如下公式12來(lái)計(jì)算hno3的轉(zhuǎn)化率。

[公式組5]

在本工作示例中，所述硝酸生產(chǎn)裝置的電耗為185wh。所使用的電力可以是通過使用可再生能源生成的電力或者通過使用來(lái)自熱過程的廢熱生成的電力。在本工作示例中，為了將廢氣中的氮氧化物連續(xù)且穩(wěn)定地轉(zhuǎn)化為硝酸，將光伏發(fā)電模塊生成的電力儲(chǔ)存在鋰離子電池中(btp-1000，sanwasupply公司)，并且所述硝酸生產(chǎn)裝置4通過從所述電池釋放的電力來(lái)運(yùn)行。

在第二步驟中，通過所述氨生產(chǎn)裝置6從所述硝酸生產(chǎn)裝置4獲得的硝酸水溶液來(lái)生產(chǎn)氨。在本工作示例中所使用的氨生產(chǎn)裝置6具有反應(yīng)器62，所述反應(yīng)器62的內(nèi)徑為95mm，高度為175mm。所述反應(yīng)器62的中心處設(shè)置含有一個(gè)低壓汞燈的光源63。所使用的低壓汞燈是能夠發(fā)出包括254nm的波長(zhǎng)的紫外線的燈(g8t5vh/4，heraeus公司)。所述低壓汞燈的直徑為10mm，發(fā)光長(zhǎng)度(lightemissionlength)為100mm。

作為氨的原材料，向所述氨生產(chǎn)裝置6供應(yīng)由所述硝酸生產(chǎn)裝置4生產(chǎn)的且硝酸重量份為36.9％的300ml的硝酸水溶液、25倍當(dāng)量于硝酸的氫氧化鈉、以及8倍當(dāng)量于硝酸的氯化鈦，將其進(jìn)行混合以制備液體混合物。通過攪拌器69對(duì)包含硝酸水溶液、氫氧化鈉、以及氯化鈦的所述液體混合物進(jìn)行攪拌。然后在15℃的室溫下利用從光源63發(fā)出的光照射所述液體混合物。由此，硝酸生成氨的還原效率為81％。就100％的轉(zhuǎn)化而言，獲得31.9l/h的氨氣。通過如下公式13來(lái)計(jì)算硝酸生成氨的還原效率。

[公式組6]

在本工作示例中，氨生產(chǎn)裝置6的電耗為8wh。由此所使用的電力可以是通過使用可再生能源生成的電力或者通過使用來(lái)自熱過程的廢熱生成的電力。在本工作示例中，為了將硝酸連續(xù)且穩(wěn)定地轉(zhuǎn)化為氨，將光伏發(fā)電模塊生成的電力儲(chǔ)存在鋰離子電池中(btp-1000，sanwasupply公司)，并且所述氨生產(chǎn)裝置6通過從所述電池釋放的電力來(lái)運(yùn)行。

在第三步驟中，通過所述制氫裝置8b從所述氨生產(chǎn)裝置6獲得的氨氣生產(chǎn)氫。所述制氫裝置8b具有大氣壓等離子體反應(yīng)器83，其內(nèi)徑為45mm，長(zhǎng)度為490mm。所述大氣壓等離子體反應(yīng)器83具有高壓電極85，所述高壓電極85配備有由鈀合金制成的氫分離膜92。所述氫分離膜92定位在所述等離子體反應(yīng)器83中，與所述等離子體反應(yīng)器83的內(nèi)壁同心并且遠(yuǎn)離所述內(nèi)壁1.5mm。

在本工作示例中，被引入到所述制氫裝置8b中的原材料是約100％濃度的氨氣。所使用的氨氣生產(chǎn)于所述氨生產(chǎn)裝置6并儲(chǔ)存在容量為2.0l的聚氟乙烯制得的泰德拉袋中。所述泰德拉袋被作為氨儲(chǔ)存器13。以0.8l/min(48l/h)的流量將氨氣供應(yīng)至所述制氫裝置8b。由此所生成的氫的流量為1.2l/min(72l/h)，并且氨生成氫的轉(zhuǎn)化效率大約為100％。通過如下公式14來(lái)計(jì)算氨生成氫的轉(zhuǎn)化效率。

[公式組7]

在本工作示例中，所述制氫裝置8b的電耗為300wh。在本工作示例中，為了使氨連續(xù)且穩(wěn)定地轉(zhuǎn)化為氫，將光伏發(fā)電模塊生成的電力儲(chǔ)存在鋰離子電池中(btp-1000，sanwasupply公司)，并且所述制氫裝置8b通過從所述電池釋放的電力來(lái)運(yùn)行。

下文描述了采用氮氧化物用作其原材料時(shí)，可再生能源生成氨和氫的轉(zhuǎn)化效率。表1示出了當(dāng)所述制氫裝置8b運(yùn)行一個(gè)小時(shí)生產(chǎn)72l的氫時(shí)的能量平衡。為了生產(chǎn)72l/h的氫，通過所述氨生產(chǎn)裝置6生產(chǎn)了48l/h的氨氣并將其供應(yīng)至所述制氫裝置8b。為了生產(chǎn)所述氨氣，向所述氨生產(chǎn)裝置6供應(yīng)了452ml的36.9％的硝酸水溶液并且所述氨生產(chǎn)裝置6隨后運(yùn)行1.5小時(shí)。為了生產(chǎn)452ml的36.9％的硝酸水溶液，向所述硝酸生產(chǎn)裝置4供應(yīng)了20l/min的廢氣，其中含1200ppm的氮氧化物，并且所述硝酸生產(chǎn)裝置4隨后運(yùn)行2.5小時(shí)。

表1：?jiǎn)挝粫r(shí)間(1小時(shí))內(nèi)運(yùn)行制氫裝置的能量平衡

第一步驟和第二步驟中的電耗全都由可再生能源涵蓋。可以通過如下公式15來(lái)計(jì)算使用本工作示例的能量載體系統(tǒng)將可再生能量轉(zhuǎn)化為氨的轉(zhuǎn)化效率。在本工作示例中，所計(jì)算出的氨的總轉(zhuǎn)化效率為47.5％。顯然，該值明顯高于通過已知的能量?jī)?chǔ)存方法獲得的總體轉(zhuǎn)化效率。

[公式組8]

第三步驟中的電耗全都由可再生能源涵蓋。可以通過如下公式16來(lái)計(jì)算使用本工作示例的能量載體系統(tǒng)將可再生能量轉(zhuǎn)化為氫的總轉(zhuǎn)化效率。

[公式組9]

在本示例中，所計(jì)算出的氫的總轉(zhuǎn)化效率為32.5％。顯然，該值明顯高于按照常規(guī)獲得的總轉(zhuǎn)化效率。因此，利用根據(jù)本發(fā)明的能量載體系統(tǒng)以及使用所述能量載體系統(tǒng)的能量?jī)?chǔ)存運(yùn)輸方法，可以達(dá)到顯著效果。

工業(yè)實(shí)用性

根據(jù)本發(fā)明的能量?jī)?chǔ)存運(yùn)輸方法和能量載體系統(tǒng)可以提供可再生能源的儲(chǔ)存和運(yùn)輸，因而消除與可再生能源內(nèi)在相關(guān)聯(lián)的電力供應(yīng)不穩(wěn)定的風(fēng)險(xiǎn)。因此，所述方法和系統(tǒng)在使用可再生能源的發(fā)電設(shè)施中可能尤其有用。所述方法和系統(tǒng)不僅可適用于可再生能源發(fā)電廠而且適用于各種類型的其它發(fā)電設(shè)施。所述方法和系統(tǒng)可以用在配備有氮氧化物生成的燃燒器的任何設(shè)施中，在這種情況下，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫氮和制氫。