Ego ole ka mmiri na-eri site na electrolysis?

Ego ole ka mmiri na-eri site na electrolysis

Nzọụkwụ mbụ: mmepụta hydrogen

Iri mmiri na-abịa site na nzọụkwụ abụọ: mmepụta hydrogen na mmepụta ihe na-ebu ume elu. Maka mmepụta hydrogen, opekempe oriri nke mmiri electrolyzed bụ ihe dịka kilogram 9 nke mmiri kwa kilogram nke hydrogen. Otú ọ dị, n'iburu n'uche usoro nbibi nke mmiri, nke a nwere ike ịdị site na 18 ruo 24 kilogram mmiri kwa kilogram nke hydrogen, ma ọ bụ ọbụna dị ka 25.7 ruo 30.2..

 

Maka usoro mmepụta nke dị ugbu a (methane steam reforming), nke kacha nta mmiri oriri bụ 4.5kgH2O / kgH2 (chọrọ maka mmeghachi omume), na-eburu n'uche usoro mmiri na jụrụ oyi, obere mmiri oriri bụ 6.4-32.2kgH2O / kgH2.

 

Nzọụkwụ 2: Isi iyi ike (ọkụ eletrik ma ọ bụ gas sitere n'okike)

Akụkụ ọzọ bụ oriri mmiri iji mepụta ọkụ eletrik na ikuku gas. Oriri mmiri nke ike fotovoltaic dị iche n'etiti 50-400 lita / MWh (2.4-19kgH2O / kgH2) na nke ike ikuku n'etiti 5-45 lita / MWh (0.2-2.1kgH2O/kgH2). N'otu aka ahụ, mmepụta gas sitere na shale gas (dabere na data US) nwere ike ịbawanye site na 1.14kgH2O/kgH2 ruo 4.9kgH2O/kgH2.

 

N'ikpeazụ, nkezi ngụkọta mmiri mmiri nke hydrogen na-emepụta site na ike fotovoltaic na ike ikuku bụ ihe dịka 32 na 22kgH2O / kgH2, n'otu n'otu. Ihe a na-ejighị n'aka na-abịa site na radieshon anyanwụ, oge ndụ na ọdịnaya silicon. Nri mmiri a dị n'otu usoro nke mmepụta hydrogen sitere na gas (7.6-37 kgh2o / kgH2, yana nkezi nke 22kgH2O/kgH2).

 

Mkpokọta akara ukwu mmiri: belata mgbe ị na-eji ume ọhụrụ

Yiri ihe ikuku CO2, ihe a ga-achọrịrị maka akara ukwu mmiri dị ala maka ụzọ electrolytic bụ iji isi mmalite ume ọhụrụ. Ọ bụrụ na ọ bụ naanị obere akụkụ nke ọkụ eletrik ka a na-eji mmanụ ọkụ na-emepụta, mmiri oriri na-ejikọta na ọkụ eletrik dị elu karịa ezigbo mmiri a na-eri n'oge electrolysis.

 

Dịka ọmụmaatụ, ike ọkụ gas nwere ike iji ihe ruru lita 2,500 /MWh nke mmiri. Ọ bụkwa ikpe kachasị mma maka mmanụ ọkụ (gasị eke). Ọ bụrụ na a na-atụle gasification coal, mmepụta hydrogen nwere ike iri 31-31.8kgH2O/kgH2 na mmepụta coal nwere ike iri 14.7kgH2O/kgH2. A na-atụkwa anya na oriri mmiri sitere na fotovoltaics na ifufe ga-ebelata ka oge na-aga ka usoro mmepụta ihe na-arụ ọrụ nke ọma na mmepụta ume kwa otu nke ikike arụnyere na-akawanye mma.

 

Mkpokọta oriri mmiri na 2050

A na-atụ anya na ụwa ga-eji hydrogen ọtụtụ ugboro karịa n'ọdịnihu karịa ka ọ na-eme taa. Dịka ọmụmaatụ, IRENA's World Energy Transitions Outlook na-eme atụmatụ na mkpa hydrogen na 2050 ga-abụ ihe dịka 74EJ, nke ihe dị ka ụzọ abụọ n'ime ụzọ atọ ga-esi na hydrogen a na-emegharịghachi. N'iji ya tụnyere, taa (hydrogen dị ọcha) bụ 8.4EJ.

 

Ọbụlagodi na hydrogen electrolytic nwere ike gboo mkpa hydrogen maka afọ 2050 dum, oriri mmiri ga-adị ihe dị ka ijeri cubic 25. Ọnụ ọgụgụ dị n'okpuru na-atụnyere ọnụ ọgụgụ a na iyi mmiri ndị ọzọ mmadụ mere. Ọrụ ugbo na-eji mmiri dị ijeri 280 ijeri, ebe ụlọ ọrụ na-eji ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ ijeri cubic mita 800 na obodo na-eji ijeri cubic 470. Oriri mmiri ugbu a nke mgbanwe gas na-emepụta gas na coal gas maka mmepụta hydrogen bụ ihe dị ka ijeri cubic 1.5.

Ya mere, ọ bụ ezie na a na-atụ anya na a ga-eri nnukwu mmiri n'ihi mgbanwe nke ụzọ electrolytic na ọchịchọ na-eto eto, oriri mmiri sitere na mmepụta hydrogen ka ga-adị ntakịrị karịa mmiri ndị ọzọ nke ụmụ mmadụ na-eji. Ntụaka ọzọ bụ na mmiri nke onye ọ bụla n'otu n'otu dị n'etiti 75 (Luxembourg) na 1,200 (US) cubic mita kwa afọ. N'ihe dị ka 400 m3 / ( kwa afọ *), ngụkọta mmepụta hydrogen na 2050 bụ nke obodo nwere nde mmadụ 62.

 

Ego ole ka mmiri na-eri na ike ole a na-eji

 

ọnụ ahịa

Mkpụrụ ndụ electrolytic chọrọ mmiri dị elu ma chọọ ọgwụgwọ mmiri. Mmiri dị ala na-eduga ná mbibi ngwa ngwa na ndụ mkpụmkpụ. Ọtụtụ ihe, gụnyere diaphragms na catalysts eji na alkalines, yana membranes na porous iga n'ígwé nke PEM, nwere ike adversely emetụta mmiri adịghị ọcha dị ka ígwè, chromium, ọla kọpa, wdg. Water conductivity ka ọ na-erughị 1μS / cm na mkpokọta organic carbon na-erughị 50μg / L.

 

Mmiri na-akpata obere òkè nke oriri ike na ọnụ ahịa. Ihe kachasị njọ maka parampat abụọ a bụ ịsa mmiri. Reverse osmosis bụ teknụzụ bụ isi maka ịsa mmiri, na-aza ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ pasent 70 nke ikike zuru ụwa ọnụ. Teknụzụ na-efu $1900- $2000 / m³/d ma nwee ọnụọgụ mmụta nke 15%. Na ego ntinye ego a, ọnụ ahịa ọgwụgwọ dị ihe dịka $1 /m³, ma nwee ike ịdị ala na mpaghara ebe ọnụ ahịa ọkụ eletrik dị ala.

 

Na mgbakwunye, ụgwọ mbupu ga-abawanye ihe dịka $1-2 kwa m³. Ọbụna na nke a, ụgwọ ọgwụgwọ mmiri dị ihe dịka $ 0.05 / kgH2. Iji tinye nke a n'ụzọ ziri ezi, ọnụ ahịa hydrogen nwere ike imeghari nwere ike ịbụ $2-3 / kgH2 ma ọ bụrụ na ihe onwunwe dị mma dị, ebe ọnụ ahịa nkezi bụ $ 4-5 / kgH2.

 

Yabụ na n'ọnọdụ mgbanwe a, mmiri ga-eri ihe na-erughị pasenti 2 nke mkpokọta. Ojiji nke mmiri mmiri nwere ike ime ka mmiri na-agbake site na 2.5 ruo ugboro 5 (n'ihe gbasara ihe mgbake).

 

Oriri ike

N'ileghachi anya na oriri ike nke desalination, ọ dịkwa ntakịrị ma e jiri ya tụnyere ọkụ eletrik dị mkpa iji tinye cell electrolytic. Ngalaba reverse osmosis na-arụ ọrụ ugbu a na-eri ihe dịka 3.0 kW/m3. N'ụzọ dị iche, osisi ndị na-ekpo ọkụ na-ekpo ọkụ na-enwe ike dị elu nke ukwuu, sitere na 40 ruo 80 KWH / m3, yana ihe ndị ọzọ chọrọ ike sitere na 2.5 ruo 5 KWH / m3, dabere na nkà na ụzụ desalination. N'ịnara ikpe nchekwa nchekwa (ya bụ, ọchịchọ ike dị elu) nke ụlọ ọrụ mmepụta ihe dị ka ihe atụ, na-eche na iji mgbapụta ọkụ, a ga-agbanwe ọchịchọ ike ka ọ bụrụ 0.7kWh / kg nke hydrogen. Iji tinye nke a n'ụzọ ziri ezi, ọkụ eletrik nke cell electrolytic dị ihe dị ka 50-55kWh / kg, ya mere ọbụna n'ọnọdụ kachasị njọ, ọchịchọ ike maka nkwụsịtụ bụ ihe dịka 1% nke ntinye ike zuru ezu na usoro.

 

Otu ihe ịma aka nke ịsa mmiri bụ mkpofu mmiri nnu, nke nwere ike imetụta gburugburu ebe obibi mmiri dị na mpaghara. Enwere ike ịgwọ brine a iji belata mmetụta gburugburu ebe obibi ya, si otú a na-agbakwunye $0.6-2.40 /m³ ọzọ na ọnụ ahịa mmiri. Tụkwasị na nke ahụ, àgwà mmiri electrolytic dị ike karịa mmiri ọṅụṅụ ma nwee ike ịkpata ụgwọ ọgwụgwọ dị elu, ma nke a ka na-atụ anya ka ọ dị ntakịrị ma e jiri ya tụnyere ntinye ike.

Akara ukwu mmiri nke mmiri electrolytic maka mmepụta hydrogen bụ ihe pụrụ iche nke na-adabere na mmiri dị na mpaghara, oriri, mmebi na mmetọ. Ekwesịrị ịtụle nguzozi nke gburugburu ebe obibi na mmetụta nke ọnọdụ ihu igwe dị ogologo oge. Iri mmiri ga-abụ nnukwu ihe mgbochi n'ịkwalite hydrogen ọhụrụ.