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【环球网科技综合报道】5月13日消息⑲，根据中国科学院官网消息⑪，天然气重整是当前全球氢能生产的主要技术路线④。太阳能天然气热化学制富氢燃料⑭，将间歇⑱、波动⑯、低能流密度的太阳能以稳定⑳、高密度的燃料化学能形式存储②，有望实现太阳能与传统天然气热化学基础设施的有机结合⑫，是太阳能稳定利用与低碳清洁燃料生产的重要途径与研究热点⑭。但是⑲，太阳能天然气热化学受限于较高反应温度导致的较大聚光反应耦合不可逆性⑪，太阳能制燃料效率难以满足规模化应用需求⑯，制约着这一技术的发展⑭。

图片说明：太阳能甲烷分步转化制燃料方法

针对太阳能高温⑲、高不可逆性⑲、低效热化学转化挑战⑭，中国科学院工程热物理研究所科研团队开展了太阳能甲烷热化学制燃料机理与方法研究①。不同于传统研究聚焦于太阳能热化学的能量“数量”转化⑪，该团队利用此前提出的聚光太阳能能质能势理论⑯，从能量的“质”与“势”出发②，通过反应解耦⑬、路径重构等研究思路①，提出了太阳能甲烷分步转化制燃料方法⑨。反应路径的改善使太阳能热化学转化过程中的能量与能质重新分布①，将反应温度从~900℃降低至~750℃⑩，进而降低了聚光反应耦合不可逆损失⑤。进一步⑪，该团队研制了10kWth级太阳能反应器技术样机①，在超过11h的长周期稳定运行实验下❷，H2与CO的燃料选择性接近100%❷，太阳能到燃料转化效率42.8%⑥。

这一研究降低了太阳能天然气热化学反应温度⑮，提升了太阳能到燃料转化效率❶，为减小聚光镜场面积与制燃料成本以及实现太阳能与传统天然气热化学基础设施的结合提供了新的技术方案⑪。

据悉⑧，相关研究成果发表在《化学工程杂志》上⑳。

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