Monolith 材料公司將采用等離子體熱裂解,以天然氣為原料制氫氣和炭黑,現場不排放二氧化碳。2014-2018年進行中試后,該公司對工藝進行了放大。該項目二期目前處于前端工程和設計階段,熱裂解產生的氫氣將與大氣中的氮氣結合,通過Haber-Bosch工藝制得用于化肥的氨。
在Monolith的甲烷裂解專利工藝中,天然氣與其他氣體一起送入反應器,在反應器中,電等離子體將天然氣加熱到1 500~2 000℃。在沒有氧的情況下,將甲烷分解為氫氣和固體碳。
要實現商業規模生產氫氣,該公司還面臨挑戰,即如何在甲烷裂解的高溫下,等離子體裂解反應器長時間可靠地運行。電等離子體熱裂解的環境優勢顯著,此法制氫的用能僅為傳統電解水制氫的七分之一,并且不需要純凈水。同時,如果產生等離子體的電力來自可再生能源,那么將是零排放制氫。該工藝中的天然氣也可來自垃圾填埋場沼氣。使用甲烷裂解制得的氫氣生產氨,預計到2024年將實現完全商業化生產。