南加州煤气公司于近日宣布，该公司正与一支研发团队开展合作，采用了一款新工艺，将天然气转化为氢气、碳纤维及碳纳米管。该项低排放工艺获得了美国能源部能源效率和可再生能源局燃料电池技术办公室的资金支持，该工艺制作的氢气可被用于燃料电池车、工业流程及碳纤维制备中。该合作由C4-MCP, LLC (C4)公司牵头，该公司是一家位于圣塔莫尼卡的技术初创公司，可利用出售碳纤维及碳纳米管获得收入来抵消昂贵的制氢费用，将制氢的净成本降至2美元/千克以下。相较于传统汽柴油车，该方法有助于提升氢燃料车的成本竞争优势。此外，该技术旨在利用甲烷-氢气转化工艺，消除二氧化碳排放量。尽管碳纤维及其用途在业内已名声斐然，碳纳米管被视为材料科学及工程技术上的一大飞跃，因为其抗张强度及硬度远胜碳纤维数倍。据估计，截止至2020年，全球碳纳米管市场将从2016年的35亿元增至87亿美元，年增幅在17%以上。该合作旨在采用新催化剂，研发先进的甲烷重整工艺，用于制造碳纳米管。新催化剂系统将促进碳纳米管成型的“基底生长（base growth）”而非“顶端生长（tip growth）”。基底生长成形可实现催化剂的再生，并创建一款纯度较高的结晶碳产品。此外，可优化反应条件，调整碳纳米管的直径及长度。美国西弗吉尼亚大学及美国西北太平洋国家实验室将进一步研发新催化剂及新技术。