德國(guó)多家科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)聯(lián)合完成的“Waste2HyEngine”項(xiàng)目已完成并宣布結(jié)題。該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一條完整工藝鏈，可將生物基廢棄物通過(guò)熱解轉(zhuǎn)化為富氫合成氣，并直接用于驅(qū)動(dòng)已改裝為氫內(nèi)燃機(jī)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。成果由弗勞恩霍夫環(huán)境、安全與能源技術(shù)研究所（UMSICHT）在結(jié)題發(fā)布會(huì)上公布，參與方還包括弗勞恩霍夫陶瓷技術(shù)與系統(tǒng)研究所（IKTS）、海爾布隆應(yīng)用技術(shù)大學(xué)及道依茨公司（Deutz AG）。

核心工藝采用熱化學(xué)轉(zhuǎn)化路線，將生物廢棄物裂解生成富氫氣體并輸入發(fā)動(dòng)機(jī)。據(jù)項(xiàng)目方介紹，該發(fā)動(dòng)機(jī)在氫氣含量于40%至體積分?jǐn)?shù)波動(dòng)時(shí)仍能保持穩(wěn)定運(yùn)行。測(cè)試所用為一臺(tái)四缸道依茨柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)海爾布隆應(yīng)用技術(shù)大學(xué)完成改裝。該校研發(fā)的機(jī)械控制式燃?xì)鈬娚湎到y(tǒng)是關(guān)鍵技術(shù)組件之一。

項(xiàng)目重點(diǎn)評(píng)估了兩種應(yīng)用場(chǎng)景。在固定式應(yīng)用方面，如用于區(qū)域熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組（BHKW），熱解氣無(wú)需額外提純即可直接使用。適用場(chǎng)所包括堆肥廠、有機(jī)廢料處理設(shè)施、磨坊或鋸木廠。盡管仍需前置氣體凈化以分離焦油、粉塵和硫化物，但研究人員指出其處理成本顯著低于燃料電池所需的高純度氣體標(biāo)準(zhǔn)。

針對(duì)拖拉機(jī)或工程機(jī)械等移動(dòng)場(chǎng)景，提高氫氣濃度更具實(shí)際意義。UMSICHT與IKTS已開(kāi)發(fā)并測(cè)試多種膜分離工藝，目前單級(jí)分離已實(shí)現(xiàn)90%體積分?jǐn)?shù)氫氣濃度。未來(lái)有望據(jù)此建立改裝農(nóng)機(jī)與工程機(jī)械的分布式加注方案，但這仍依賴車載儲(chǔ)氫裝置、安全技術(shù)及審批法規(guī)的同步進(jìn)展。

氫內(nèi)燃機(jī)對(duì)氮?dú)?、二氧化碳、一氧化碳或甲烷等伴生及惰性氣體的耐受性，是該技術(shù)的突出優(yōu)勢(shì)。相比之下，燃料電池對(duì)ppm級(jí)微量雜質(zhì)即十分敏感。這一特性使得沼氣發(fā)酵殘?jiān)@林修剪物、污水污泥及城市有機(jī)垃圾等物料首次具備作為制氫原料的可行性。

由于氣體來(lái)源于生物基廢棄物，項(xiàng)目方表示該供能路徑在碳核算上接近碳中和。若熱化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程中產(chǎn)生的含碳碳化物被長(zhǎng)期封存（例如作為生物炭施入土壤），整個(gè)流程可實(shí)現(xiàn)負(fù)碳排放。在德國(guó)，交通領(lǐng)域使用此類生物氫可通過(guò)第37版《聯(lián)邦排放保護(hù)法條例》（BImSchV）計(jì)入溫室氣體配額（THG-Quote）。該項(xiàng)目由德國(guó)聯(lián)邦研究、技術(shù)與太空部（BMFTR）資助，總預(yù)算330萬(wàn)歐元，執(zhí)行期為2024年3月至2026年9月，項(xiàng)目管理機(jī)構(gòu)為于利希項(xiàng)目承擔(dān)機(jī)構(gòu)（PtJ）。

資料來(lái)源：HZwei；原文發(fā)布日期：2026-11-02。本文為資料編譯。