በኤሌክትሮላይዜስ ምን ያህል ውሃ ይበላል?

በኤሌክትሮላይዜስ ምን ያህል ውሃ ይበላል

ደረጃ አንድ: የሃይድሮጅን ምርት

የውሃ ፍጆታ ከሁለት ደረጃዎች የሚመጣ ነው-የሃይድሮጂን ምርት እና ወደ ላይ የኃይል ተሸካሚ ምርት። ለሃይድሮጂን ምርት, አነስተኛው የኤሌክትሮላይዝድ ውሃ ፍጆታ በኪሎ ግራም ሃይድሮጂን በግምት 9 ኪሎ ግራም ውሃ ነው. ነገር ግን የውሃን የመጥፋት ሂደትን ከግምት ውስጥ በማስገባት ይህ ጥምርታ ከ18 እስከ 24 ኪሎ ግራም ውሃ በኪሎ ግራም ሃይድሮጂን አልፎ ተርፎም ከ25.7 እስከ 30.2 ይደርሳል።.

 

አሁን ላለው የምርት ሂደት (ሚቴን የእንፋሎት ማሻሻያ) ዝቅተኛው የውሃ ፍጆታ 4.5kgH2O/kgH2 (ለምላሽ ያስፈልጋል) የሂደቱን ውሃ እና ማቀዝቀዝ ግምት ውስጥ በማስገባት አነስተኛ የውሃ ፍጆታ 6.4-32.2kgH2O/kgH2 ነው።

 

ደረጃ 2፡ የኃይል ምንጮች (ታዳሽ ኤሌክትሪክ ወይም የተፈጥሮ ጋዝ)

ሌላው አካል ታዳሽ ኤሌክትሪክ እና የተፈጥሮ ጋዝ ለማምረት የውሃ ፍጆታ ነው. የፎቶቮልታይክ ሃይል የውሃ ፍጆታ ከ50-400 ሊትር / ሜጋ ዋት (2.4-19kgH2O/kgH2) እና የንፋስ ሃይል ከ5-45 ሊትር / ሜጋ ዋት (0.2-2.1kgH2O/kgH2) መካከል ይለያያል. በተመሳሳይ ከሼል ጋዝ የሚገኘው የጋዝ ምርት (በዩኤስ መረጃ መሰረት) ከ1.14kgH2O/kgH2 ወደ 4.9kgH2O/kgH2 ሊጨምር ይችላል።

 

በማጠቃለያው, በፎቶቮልቲክ ኃይል ማመንጫ እና በንፋስ ኃይል ማመንጫዎች የሚመነጨው የሃይድሮጂን አጠቃላይ የውሃ ፍጆታ 32 እና 22kgH2O/kgH2 ነው. እርግጠኛ ያልሆኑት ነገሮች ከፀሃይ ጨረር፣ የህይወት ዘመን እና ከሲሊኮን ይዘት የሚመጡ ናቸው። ይህ የውሃ ፍጆታ ከተፈጥሮ ጋዝ ሃይድሮጂን ምርት ጋር ተመሳሳይ በሆነ መጠን (7.6-37 kgh2o / kgH2, በ 22kgH2O/kgH2 በአማካይ).

 

አጠቃላይ የውሃ አሻራ፡ ታዳሽ ሃይልን ሲጠቀሙ ዝቅ ያድርጉ

ከ CO2 ልቀቶች ጋር በሚመሳሰል መልኩ ለኤሌክትሮላይቲክ መስመሮች ዝቅተኛ የውሃ አሻራ ቅድመ ሁኔታ የታዳሽ የኃይል ምንጮችን መጠቀም ነው. ከቅሪተ አካል ነዳጆች የሚመነጨው አነስተኛ የኤሌክትሪክ ኃይል ብቻ ከሆነ ከኤሌክትሪክ ጋር የተያያዘው የውሃ ፍጆታ በኤሌክትሮላይዝስ ወቅት ከሚፈጀው ትክክለኛ ውሃ በጣም የላቀ ነው።

 

ለምሳሌ የጋዝ ኃይል ማመንጨት እስከ 2,500 ሊትር / ሜጋ ዋት ውሃ ሊጠቀም ይችላል. እንዲሁም ለነዳጅ ነዳጆች (የተፈጥሮ ጋዝ) በጣም ጥሩው ጉዳይ ነው. የድንጋይ ከሰል ጋዝ ማመንጨት ከታሰበ የሃይድሮጂን ምርት 31-31.8kgH2O/kgH2 እና የድንጋይ ከሰል ምርት 14.7kgH2O/kgH2 ሊፈጅ ይችላል። የማምረቻ ሂደቶች የበለጠ ቀልጣፋ ሲሆኑ እና በእያንዳንዱ የተገጠመ አቅም ውስጥ የኃይል ማመንጫዎች እየተሻሻለ በመምጣቱ ከፎቶቮልቲክስ እና ከነፋስ የሚወጣው የውሃ ፍጆታ ከጊዜ ወደ ጊዜ ይቀንሳል ተብሎ ይጠበቃል.

 

አጠቃላይ የውሃ ፍጆታ በ 2050

አለም ዛሬ ከምትጠቀምበት ወደፊት ብዙ እጥፍ ሃይድሮጂን እንደምትጠቀም ይጠበቃል። ለምሳሌ፣ የ IRENA የአለም ኢነርጂ ሽግግር አውትሉክ በ 2050 የሃይድሮጂን ፍላጎት 74EJ እንደሚሆን ይገምታል፣ ከዚህ ውስጥ ሁለት ሶስተኛው የሚመነጨው ከታዳሽ ሃይድሮጂን ነው። በንፅፅር, ዛሬ (ንፁህ ሃይድሮጂን) 8.4EJ ነው.

 

ምንም እንኳን ኤሌክትሮላይቲክ ሃይድሮጂን በ 2050 አጠቃላይ የሃይድሮጂን ፍላጎትን ሊያሟላ ቢችልም የውሃ ፍጆታ 25 ቢሊዮን ኪዩቢክ ሜትር ይሆናል ። ከታች ያለው ምስል ይህን አሀዝ ከሌሎች ሰው ሰራሽ የውሃ ፍጆታ ጅረቶች ጋር ያመሳስለዋል። ግብርና ከፍተኛውን 280 ቢሊዮን ኪዩቢክ ሜትር ውሃ ይጠቀማል፣ ኢንዱስትሪው ወደ 800 ቢሊዮን ኪዩቢክ ሜትር የሚጠጋ ሲሆን ከተሞች ደግሞ 470 ቢሊዮን ኪዩቢክ ሜትር ይጠቀማሉ። አሁን ያለው የውሃ ፍጆታ የተፈጥሮ ጋዝ ማሻሻያ እና የድንጋይ ከሰል ጋዝ ለሃይድሮጂን ምርት 1.5 ቢሊዮን ኪዩቢክ ሜትር ነው።

ስለዚህ ምንም እንኳን በኤሌክትሮላይቲክ መንገዶች ለውጥ እና በፍላጎት እያደገ በመምጣቱ ከፍተኛ መጠን ያለው ውሃ ጥቅም ላይ ይውላል ተብሎ ቢጠበቅም ከሃይድሮጂን ምርት የሚገኘው የውሃ ፍጆታ አሁንም በሰዎች ከሚጠቀሙት ሌሎች ፍሰቶች በጣም ያነሰ ይሆናል። ሌላው የማመሳከሪያ ነጥብ የነፍስ ወከፍ የውሃ ፍጆታ በዓመት ከ75 (ሉክሰምበርግ) እስከ 1,200 (US) ኪዩቢክ ሜትር ነው። በአማካይ በ 400 m3 / (በነፍስ ወከፍ * አመት) በ 2050 አጠቃላይ የሃይድሮጂን ምርት 62 ሚሊዮን ህዝብ ካለባት ሀገር ጋር እኩል ነው.

 

ምን ያህል የውሃ ወጪ እና ምን ያህል ኃይል ጥቅም ላይ እንደሚውል

 

ወጪ

ኤሌክትሮሊቲክ ሴሎች ከፍተኛ ጥራት ያለው ውሃ ያስፈልጋቸዋል እና የውሃ ህክምና ያስፈልጋቸዋል. ዝቅተኛ ጥራት ያለው ውሃ ወደ ፈጣን መበስበስ እና አጭር ህይወት ይመራል. በአልካላይን ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ ዲያፍራምሞች እና ማነቃቂያዎች እንዲሁም የፔኤም ሽፋን እና ባለ ቀዳዳ የማጓጓዣ ንብርብሮች እንደ ብረት፣ ክሮሚየም፣ መዳብ እና ሌሎችም ባሉ የውሃ ቆሻሻዎች መጥፎ ተጽዕኖ ሊያሳድሩ ይችላሉ። ሴሜ እና አጠቃላይ ኦርጋኒክ ካርቦን ከ 50μግ / ሊትር ያነሰ.

 

የውሃ ፍጆታ እና ወጪዎች በአንጻራዊ ሁኔታ አነስተኛ ድርሻ ይወስዳል. ለሁለቱም መመዘኛዎች በጣም መጥፎው ሁኔታ ጨው ማጣት ነው. Reverse osmosis 70 በመቶ ከሚሆነው የአለም አቅምን የሚይዘው ጨዋማነትን ለማጥፋት ዋናው ቴክኖሎጂ ነው። ቴክኖሎጂው $1900-2000 ዶላር በሜ³/ደ ያስወጣል እና የመማሪያ ጥምዝ መጠን 15% ነው። በዚህ የኢንቨስትመንት ወጪ፣የህክምናው ዋጋ $1/m³ ነው፣ እና የኤሌክትሪክ ወጪዎች ዝቅተኛ በሆኑባቸው አካባቢዎች ዝቅተኛ ሊሆን ይችላል።

 

በተጨማሪም፣ የማጓጓዣ ወጪዎች በ1-2 m³ ገደማ ይጨምራል። በዚህ ሁኔታ ውስጥ እንኳን, የውሃ ማከሚያ ወጪዎች ወደ $ 0.05 / ኪ.ግ. ይህንን በአስተያየት ለማስቀመጥ ጥሩ ታዳሽ ሀብቶች ካሉ የታዳሽ ሃይድሮጂን ዋጋ 2-3 / ኪ.ግ.

 

ስለዚህ በዚህ ወግ አጥባቂ ሁኔታ ውሃ ከጠቅላላው 2 በመቶ ያነሰ ዋጋ ያስከፍላል። የባህር ውሃ አጠቃቀም የተገኘውን የውሃ መጠን ከ 2.5 እስከ 5 ጊዜ (በማገገሚያ ሁኔታ) ሊጨምር ይችላል.

 

የኃይል ፍጆታ

የዲዛላይዜሽንን የኃይል ፍጆታ ስንመለከት የኤሌክትሮላይቲክ ሴል ለማስገባት ከሚያስፈልገው የኤሌክትሪክ መጠን ጋር ሲወዳደር በጣም ትንሽ ነው. አሁን ያለው ኦፕሬቲንግ ሪቨር ኦስሞሲስ ክፍል 3.0 kW/m3 ያህል ይበላል። በአንፃሩ የሙቀት ጨዋማ ፋብሪካዎች ከ 40 እስከ 80 KW/m3 የሚደርሱ የኃይል ፍጆታዎች በጣም ከፍተኛ ናቸው፣ ተጨማሪ የኃይል ፍላጎት ከ 2.5 እስከ 5 KWH/m3 እንደ ዲዛላይንሽን ቴክኖሎጂ ይለያያል። የኮጄኔሽን ፋብሪካን ወግ አጥባቂ ጉዳይ (ማለትም ከፍተኛ የኢነርጂ ፍላጎት) እንደ ምሳሌ ብንወስድ፣ የሙቀት ፓምፕ ጥቅም ላይ እንደዋለ በማሰብ፣ የኃይል ፍላጎቱ ወደ 0.7 ኪ.ወ በሰ/ኪግ ሃይድሮጂን ይቀየራል። ይህንን በአስተያየት ለማስቀመጥ የኤሌክትሮላይቲክ ሴል የኤሌክትሪክ ፍላጎት ከ50-55 ኪ.ግ / ኪ.ግ ነው, ስለዚህ በጣም በከፋ ሁኔታ ውስጥ እንኳን, የጨው ማስወገጃ የኃይል ፍላጎት ከጠቅላላው የኃይል ግብአት ውስጥ 1% ያህል ነው.

 

የጨዋማ መጥፋት አንዱ ተግዳሮት የጨው ውሃ መጣል ሲሆን ይህም በአካባቢው የባህር ውስጥ ስነ-ምህዳር ላይ ተጽእኖ ሊያሳድር ይችላል. ይህ ብሬን የአካባቢ ተጽኖውን ለመቀነስ በይበልጥ ሊታከም ይችላል፣ ስለዚህ ሌላ $0.6-2.40/m³ ለውሃ ወጪ ይጨምራል። በተጨማሪም የኤሌክትሮላይቲክ ውሃ ጥራት ከመጠጥ ውሃ የበለጠ ጥብቅ እና ከፍተኛ የሕክምና ወጪን ሊያስከትል ይችላል, ነገር ግን ይህ አሁንም ከኃይል ግቤት ጋር ሲነጻጸር አነስተኛ ይሆናል ተብሎ ይጠበቃል.

የኤሌክትሮላይቲክ ውሃ ለሃይድሮጂን ምርት ያለው የውሃ አሻራ በአካባቢው የውሃ አቅርቦት ፣ ፍጆታ ፣ መበላሸት እና ብክለት ላይ የሚመረኮዝ በጣም የተወሰነ ቦታ መለኪያ ነው። የስነ-ምህዳሩ ሚዛን እና የረጅም ጊዜ የአየር ንብረት አዝማሚያዎች ተጽእኖ ግምት ውስጥ መግባት ይኖርበታል. የውሃ ፍጆታ ታዳሽ ሃይድሮጂንን ለመጨመር ትልቅ እንቅፋት ይሆናል.