然而，與可再生能源制氫方式，如風電電解水制氫、光伏發(fā)電電解水制氫相比，甲醇制氫（無論是以煤炭還是天然氣為原料）的碳排放仍處于較高水平。風電電解水制氫和光伏發(fā)電電解水制氫在制氫過程中幾乎不產(chǎn)生碳排放，僅在設備制造、運輸和維護等環(huán)節(jié)存在少量隱含碳排放 。

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

煤制氫過程中還會產(chǎn)生大量的粉塵，這些粉塵不僅會影響空氣質量，還可能對人體健康造成危害。而甲醇制氫過程中，由于甲醇相對純凈，在制氫過程中幾乎不產(chǎn)生 SO?、氮氧化物和粉塵等污染物。

甲醇制氫過程中產(chǎn)生的主要副產(chǎn)物是二氧化碳，相較于其他污染物，二氧化碳的環(huán)境影響相對較小，且更容易進行捕集和利用。若采用可再生能源合成的甲醇作為原料，整個甲醇制氫過程可以實現(xiàn)近乎物排放，對環(huán)境的友好性進一步提高 。

而甲醇制氫以甲醇價格 2500 元 噸計算，生產(chǎn) 1 標準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較低。在設備投資方面，天然氣制氫裝置通常規(guī)模較大，設備復雜，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 萬元 ；而同等規(guī)模的甲醇制氫裝置投資在 500 - 1000 萬元左右 ，甲醇制氫設備投資相對較少。

但目前可再生能源發(fā)電受自然條件限制，穩(wěn)定性較差，且電解水制氫設備成本高，導致其大規(guī)模應用受到一定制約。而甲醇制氫雖然存在碳排放，但技術相對成熟，供應穩(wěn)定性較好，在現(xiàn)階段更具應用優(yōu)勢。


清華大學團隊開發(fā)的 Pt 單原子氮化碳復合催化劑（Pt - SA@C3N4），在 180℃下即可實現(xiàn)甲醇轉化率 99.8%，其活性位點利用率較傳統(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 。目前該技術已進入中試階段，預計在 2026 年實現(xiàn)商業(yè)化，有望為甲醇制氫產(chǎn)業(yè)帶來革命性的變化。中科院上海高研院模仿氫化酶活性中心，設計出鐵鎳雙金屬有機框架（FeNi - MOF）催化劑，在常溫常壓下就能完成甲醇脫氫反應，能耗降低至傳統(tǒng)工藝的 1/5 。


反應工藝優(yōu)化方面，光熱協(xié)同制氫和電化學原位制氫等新技術為甲醇制氫開辟了新路徑。浙江大學研發(fā)的等離子體共振反應器，利用太陽光譜中紅外波段（800 - 1200nm）直接驅動甲醇重整，系統(tǒng)能效達 68%，較傳統(tǒng)熱法提升 40% 。