Quam multa aqua electrolysis consumitur
Gradus unus: Hydrogenium productionis
Consumptio aquae venit ex duobus gradibus: hydrogenii effectio et effectio energiae fluminis ferebat. Pro productione hydrogenii, minima consumptio aquae electrolyticae est circiter 9 chiliogrammata aquae per kilogramme hydrogenii. Attamen, habita ratione processus demineralizationis aquae, haec proportio vagari potest ab 18 ad 24 chiliogrammata aquae per kilogrammum hydrogenii, vel etiam usque ad 25.7 ad 30.2.
Ad processum productionis exsistens (methani vaporis reformationis), minima aquarum consumptio est 4.5kgH2O/kgH2 (reactio requisita), habita ratione processus aquae et refrigerationis, minima aqua consumptio 6.4-32.2kgH2O/kgH2.
Gradus II: Energy fontes (renovari electricitatis vel naturalis gas)
Alterum componentium aqua est consumptio ad electricitatem et naturalem gas producendam renovationem. Aquae consumptio potentiae photovoltaicae variat inter 50-400 liters /MWh (2.4-19kgH2O/kgH2) et venti potentiae inter 5-45 litres /MWh (0.2-2.1kgH2O/kgH2). Similiter, productio gasi a gas shale (in notitia US) augeri potest ab 1.14kgH2O/kgH2 ad 4.9kgH2O/kgH2.
In summa, mediocris totalis aquae consumptio hydrogenii generati a potentia photovoltaica generationis et venti potentiae generationis est circiter 32 et 22kgH2O/kgH2, respective. Incerta procedunt de radiorum solis, vita et contento Pii. Haec aqua consumptio in eodem ordine magnitudinis ac productionis hydrogenii ex gas naturalibus (7.6-37 kgh2o /kgH2, cum mediocris 22kgH2O/kgH2).
Totalis vestigium aqua: Inferius cum industria utens renewable
Emissionibus CO2 simile, vestigium aquae demissae pro viarum electrolyticorum praevia est usus fontes energiae renovabilis. Si tantum parva fractio electricitatis generatur utentibus fossilibus, consumptio aquae cum electricitate coniungitur multo altior quam aqua ipsa in electrolysi consumpta.
Pro exemplo, gas generationis potentiae uti potest usque ad 2,500 liters /MWh aquae. Optima etiam est causa fossilium fuelum (gas naturalis). Si calculus gasificatio consideretur, hydrogenium productio potest 31-31.8kgH2O/kgH2 et productio calculus consumere 14.7kgH2O/kgH2. Consumptio aquae a photovoltaicis et ventis expectatur etiam super tempus decrescere sicut processus faciendi processus efficaciores fiunt et industriae output per unitatem capacitatis inauguratus melioris.
Totalis aquae consumptio in MML
Mundus exspectatus est multis temporibus consectetuer in futuro usu quam hodie facit. Exempli gratia, Irena Mundi Energy Transitiones Outlook aestimat hydrogenium postulationem anno 2050 circiter 74EJ fore, quarum circiter duae tertiae ex renovatione hydrogenii venient. Comparando, hodie (pura hydrogenii) est 8.4EJ.
Etiamsi consectetuer electrolyticum conveniret hydrogenii postulatio totius 2050, aquae consumptio circiter 25 miliarda metrorum cubicorum esset. The figure below compares this figure aliis fluminibus aquae homini factae tabes. Agricultura maxima copia 280 miliarda metrorum cubicorum aquae utitur, industria autem fere 800 metrorum cubicorum et civitatum utitur 470 miliardis metrorum cubicorum. Hodierna aqua consummatio gasi naturalis reformandi et gasificationis carbonis pro productione hydrogenii est circiter 1.5 miliarda metrorum cubicorum.
Ita, quamvis magnae aquae copiae propter mutationes in viis electrolyticis et crescentibus exigentibus consumi putentur, aqua consumptio e productione hydrogenii adhuc multo minor erit quam alia fluit ab hominibus adhibita. Alia relatio est quod per capita aquae consumptio inter 75 (Luxemburgum) et 1, 200 (US) metrorum cubicorum per annum est. Ad medium 400 m3/ (per capita annum) productionis hydrogenii totalis in 2050 aequipollet patriae 62 miliones hominum.
Quam multa aqua costs et quanta industria adhibetur?
pretium
Cellulae electricae altam qualitatem aquam requirunt et aquam curationem requirunt. Aqua inferioris qualitas ad velociorem dejectionem et vitam breviorem ducit. Multa elementa, inclusa diaphragmatibus et catalystis in alkalinis adhibitis, necnon membranae et strata oneraria raris PEM, peior fieri possunt ab inquinamentis aquae ut ferrum, chromium, cuprum, etc. Aqua conductiva minus quam 1μS/ debet esse. cm carbonis carbonis totalis et minus 50µg/L.
Aquae rationes pro relative parva portione energiae consumendi et gratuita. Pessimus casus missio utriusque parametri est desalinatio. Reverse osmosis technologia principalis est ad desalinationem, ac fere 70 centesimas capacitatis globalis. Technologia $ 1900- $ 2000 / m³/d constat et 15% curvam discendi habet. In hac obsidione sumptus, curatio sumptus de $1/m³ est, et in locis inferioribus esse potest, ubi electricitatis gratuita sunt.
Praeterea gratuita naviculas plus quam $1-2 per m³ augebunt. Etiam hoc in casu, sumptuum curationum aquae sunt circa $0.05 /kgH2. Ut hoc in prospectu, pretium renovationis hydrogenii $2-3 /kgH2 esse potest, si bonae renovationis copiae in promptu sunt, sumptus mediocris subsidii est $4-5 /kgH2.
Itaque in hac missione conservativa aqua minus quam 2 centesimas totius constat. Usus aquae marinis augere potest quantitatem aquae receptae per 2.5 ad 5 tempora (per factorem recuperationis).
Energy consummatio
Intuitus industriam consummationis desalinationis, est etiam valde parvum quantum ad electricitatis opus ad cellam electrolyticam input. Vena osmosis unitas adversa operans consumit circa 3.0 kW/m3. E contra, thermae desalinationis plantae multo altiorem industriam habent consumptionem, vndique ab 40 ad 80 KWH/m3, cum additae potentiae requisita ab 2.5 ad 5 KWH/m3, secundum technologiam desalinationis. Accepto casu conservativo (id est energia superior) cogenerationis plantae in exemplum, sumens usum sentinae caloris, energia ad 0.7kWh/kg hydrogenii circiter convertenda est. Ut hoc in prospectu, postulatio electricitatis cellae electrolyticae circiter 50-55kWh/kg est, ita etiam in pessimo casu missionis, vis desalinationis postulatio circa 1% totius energiae systematis initus est.
Una impugnatio desalinationis est dispositio aquae salsae quae ictum in oecosystematibus localibus habere potest. Haec muria ulterius tractari potest ad eius impulsum environmental minuendum, ita addendo ad sumptus aquae $0.6-2.40 /m³ aliud. Praeterea qualitas aquae electrolyticae durior est quam aqua bibens et in altiori curatione gratuita provenire potest, sed hoc adhuc expectatur ut parva potentia input comparata sit.
Vestigium aquae electrolyticae aquae causa hydrogenii productionis est valde specificus locus parametri, qui pendet ab aqua disponibilitate locali, consummatione, degradatione et pollutione. Statera oecosystematum et impulsus trends diuturni climatis considerari debent. Maior consummatio aquae erit impedimentum hydrogenii renovationis ascendentis.
Post tempus: Mar-08-2023