污染物排放上，甲醇制氫過(guò)程相對(duì)清潔。與傳統(tǒng)的煤制氫相比，煤制氫過(guò)程中除了產(chǎn)生大量的 CO?外，還會(huì)產(chǎn)生諸如二氧化硫（SO?）、氮氧化物（NOx）、粉塵等污染物。在煤炭氣化過(guò)程中，煤炭中的硫元素會(huì)轉(zhuǎn)化為 SO?排放到大氣中，對(duì)空氣造成嚴(yán)重污染，形成酸雨等環(huán)境問(wèn)題 。

從長(zhǎng)期環(huán)境影響來(lái)看，甲醇制氫技術(shù)的發(fā)展具有積極意義。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，甲醇制氫過(guò)程中的碳排放和污染物排放有望進(jìn)一步降低。研發(fā)更的催化劑，提高甲醇的轉(zhuǎn)化率和氫氣的產(chǎn)率，減少原料的消耗，從而降低碳排放 。

雖然甲醇制氫在碳排放方面與可再生能源制氫存在差距，但在污染物排放方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，且隨著技術(shù)的發(fā)展，其環(huán)境效益有望進(jìn)一步提升，在推動(dòng)能源清潔化和可持續(xù)發(fā)展中具有重要作用。與天然氣制氫相比，甲醇制氫在經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益上呈現(xiàn)出顯著差異。

在經(jīng)濟(jì)成本方面，天然氣制氫的原料成本受天然氣價(jià)格波動(dòng)影響較大。以某地區(qū)為例，若天然氣價(jià)格為 3.5 元 /m3 ，生產(chǎn) 1 標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣，天然氣制氫消耗原料天然氣約 0.5m3 ，燃料天然氣約 0.1m3 ，則原料成本約為 2.1 元 。

而甲醇制氫以甲醇價(jià)格 2500 元 噸計(jì)算，生產(chǎn) 1 標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣消耗原料甲醇約 0.65kg ，原料成本約為 1.625 元 ，甲醇制氫在原料成本上相對(duì)較低。在設(shè)備投資方面，天然氣制氫裝置通常規(guī)模較大，設(shè)備復(fù)雜，投資成本較高，一套日產(chǎn) 1000 公斤氫氣的天然氣制氫裝置投資約為 800 - 1500 萬(wàn)元 ；而同等規(guī)模的甲醇制氫裝置投資在 500 - 1000 萬(wàn)元左右 ，甲醇制氫設(shè)備投資相對(duì)較少。

若電價(jià)為 0.6 元 /kWh ，每生產(chǎn) 1 標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣消耗電量約 5 - 6kWh ，則電費(fèi)成本約為 3 - 3.6 元 ，再加上設(shè)備投資、運(yùn)行維護(hù)等成本，其總成本較高。而甲醇制氫的綜合成本相對(duì)較低。


清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的 Pt 單原子氮化碳復(fù)合催化劑（Pt - SA@C3N4），在 180℃下即可實(shí)現(xiàn)甲醇轉(zhuǎn)化率 99.8%，其活性位點(diǎn)利用率較傳統(tǒng)催化劑大幅提升 30 倍 。這種單原子催化劑的特之處在于，金屬原子以單原子的形式分散在載體表面，地提高了原子利用率。


減少了貴金屬的用量，降低了成本 。目前該技術(shù)已進(jìn)入中試階段，預(yù)計(jì)在 2026 年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，有望為甲醇制氫產(chǎn)業(yè)帶來(lái)革命性的變化。中科院上海高研院模仿氫化酶活性中心，設(shè)計(jì)出鐵鎳雙金屬有機(jī)框架（FeNi - MOF）催化劑，在常溫常壓下就能完成甲醇脫氫反應(yīng)，能耗降低至傳統(tǒng)工藝的 1/5 。


仿生催化體系的構(gòu)建，借鑒了自然界中生物酶的催化機(jī)制，為開(kāi)發(fā)新型催化劑提供了新思路，有望實(shí)現(xiàn)甲醇制氫在溫和條件下的進(jìn)行，減少能源消耗和設(shè)備成本。