Firy ny rano lanin'ny electrolysis
Dingana voalohany: famokarana hydrogène
Ny fanjifana rano dia avy amin'ny dingana roa: famokarana hydrogène sy famokarana angovo avy any ambony. Ho an'ny famokarana hydrogène, ny fanjifana kely indrindra amin'ny rano electrolyzed dia eo amin'ny 9 kilao ny rano isaky ny kilao ny hydrogène. Na izany aza, raha jerena ny dingan'ny fanafoanana ny rano, io tahan'ny io dia mety hahatratra 18 ka hatramin'ny 24 kilao ny rano isaky ny kilao ny hydrogène, na hatramin'ny 25,7 hatramin'ny 30,2 aza..
Ho an'ny dingan'ny famokarana efa misy (fanavaozana ny etona metana), ny fanjifana rano kely indrindra dia 4.5kgH2O/kgH2 (ilaina amin'ny fanehoan-kevitra), amin'ny fiheverana ny rano sy ny fampangatsiahana, ny fanjifana rano kely indrindra dia 6.4-32.2kgH2O/kgH2.
Dingana 2: Loharano angovo (jiro azo havaozina na entona voajanahary)
Ny singa iray hafa dia ny fanjifana rano hamokarana herinaratra azo havaozina sy entona voajanahary. Ny fanjifana rano amin'ny herin'ny photovoltaic dia miovaova eo anelanelan'ny 50-400 litatra /MWh (2.4-19kgH2O/kgH2) ary ny herin'ny rivotra eo anelanelan'ny 5-45 litatra /MWh (0.2-2.1kgH2O/kgH2). Toy izany koa, ny famokarana entona avy amin'ny entona shale (mifototra amin'ny angona amerikana) dia azo ampitomboina avy amin'ny 1.14kgH2O/kgH2 ho 4.9kgH2O/kgH2.
Ho fehiny, eo amin'ny 32 sy 22kgH2O/kgH2 eo ho eo ny totalin'ny fanjifana rano amin'ny hidrôzenina ateraky ny famokarana herinaratra photovoltaic sy ny famokarana herinaratra avy amin'ny rivotra. Ny tsy fahazoana antoka dia avy amin'ny taratra masoandro, ny androm-piainana ary ny atiny silisiôma. Io fanjifana rano io dia mitovy amin'ny halehiben'ny famokarana hydrogène avy amin'ny entona voajanahary (7.6-37 kgh2o / kgH2, miaraka amin'ny salan'isa 22kgH2O/kgH2).
Total dian-drano: Mihena rehefa mampiasa angovo azo havaozina
Mitovy amin'ny famoahana CO2, fepetra takiana amin'ny dian-drano ambany ho an'ny lalana elektrôlôtika ny fampiasana loharano angovo azo havaozina. Raha ampahany kely amin'ny herinaratra ihany no avoaka amin'ny alàlan'ny solika fôsily, ny fanjifana rano mifandray amin'ny herinaratra dia ambony lavitra noho ny rano tena lany mandritra ny electrolysis.
Ohatra, ny famokarana herinaratra entona dia afaka mampiasa rano hatramin'ny 2.500 litatra/MWh. Izy io koa no tsara indrindra ho an'ny solika fôsily (gazy voajanahary). Raha dinihina ny entona arintany, ny famokarana hidrôzenina dia afaka mandany 31-31.8kgH2O/kgH2 ary ny famokarana arina dia afaka mandany 14.7kgH2O/kgH2. Ny fanjifana rano avy amin'ny photovoltaics sy ny rivotra dia antenaina hihena ihany koa rehefa mandeha ny fotoana satria lasa mahomby kokoa ny fizotran'ny famokarana ary mihatsara ny famokarana angovo isaky ny singam-pametrahana.
Ny totalin'ny fanjifana rano tamin'ny taona 2050
Andrasana fa hampiasa hydrogène im-betsaka kokoa izao tontolo izao amin'ny ho avy noho ny amin'izao fotoana izao. Ohatra, ny IRENA's World Energy Transitions Outlook dia manombatombana fa ny fangatahana hydrogène amin'ny taona 2050 dia ho eo amin'ny 74EJ, ka ny roa ampahatelon'ireo dia avy amin'ny hydrogène azo havaozina. Raha ampitahaina, ankehitriny (hidrôzenina madio) dia 8.4EJ.
Na dia mety hahafeno ny filana hydrogène aza ny hydrogène électrolytika mandritra ny taona 2050, dia tokony ho 25 lavitrisa metatra toratelo ny fanjifana rano. Ny sary etsy ambany dia mampitaha io tarehimarika io amin'ny renirano fanjifana rano hafa nataon'olombelona. Ny fambolena dia mampiasa rano be indrindra amin'ny 280 lavitrisa metatra toratelo, raha ny indostria dia mampiasa efa ho 800 lavitrisa metatra toratelo ary ny tanàna dia mampiasa 470 lavitrisa metatra toratelo. Manodidina ny 1,5 miliara metatra toratelo eo ho eo ny fanjifana rano amin'izao fotoana izao amin'ny fanavaozana entona voajanahary sy ny entona arintany ho an'ny famokarana hydrogène.
Noho izany, na dia betsaka aza ny rano andrasana ho lany noho ny fiovan'ny lalana elektrôlôtika sy ny fitomboan'ny tinady, dia mbola ho kely kokoa ny fanjifana rano avy amin'ny famokarana hydrogène raha oharina amin'ny fikorianan'ny olombelona. Tondro iray hafa koa dia ny fanjifana rano isan'olona eo anelanelan'ny 75 (Luxembourg) sy 1,200 (US) metatra toratelo isan-taona. Amin'ny antsalany 400 m3 / (isan'ny olona * taona), ny totalin'ny famokarana hydrogène tamin'ny 2050 dia mitovy amin'ny firenena misy mponina 62 tapitrisa.
Ohatrinona ny vidin'ny rano ary ohatrinona ny angovo ampiasaina
MIRARY
Ny sela electrolytika dia mila rano avo lenta ary mila fikarakarana rano. Ny rano ambany kalitao dia mitarika ho amin'ny fahapotehana haingana kokoa sy ny fiainana fohy kokoa. Ny singa maro, anisan'izany ny diaphragms sy ny catalysts ampiasaina amin'ny alkaline, ary koa ny membranes sy ny soson'ny fitaterana porous amin'ny PEM, dia mety hisy fiantraikany ratsy amin'ny fahalotoan'ny rano toy ny vy, chromium, varahina, sns. Ny conductivity ny rano dia tsy maintsy latsaky ny 1μS / cm ary ny totalin'ny karbaona organika latsaky ny 50μg/L.
Ny rano dia ampahany kely amin'ny fandaniana angovo sy ny fandaniana. Ny toe-javatra ratsy indrindra ho an'ny masontsivana roa dia ny desalination. Reverse osmosis no tena teknôlôjia ho an'ny desalination, mitentina efa ho 70 isan-jaton'ny fahafaha-manao maneran-tany. Ny teknôlôjia dia mitentina $1900- $2000 / m³/d ary manana tahan'ny fianarana 15%. Amin'io sandan'ny fampiasam-bola io, eo amin'ny $1/m³ ny saran'ny fitsaboana, ary mety ho ambany kokoa any amin'ny faritra ambany ny vidin'ny herinaratra.
Ankoatra izany, hiakatra eo amin’ny $1-2 isaky ny m³ ny saran’ny fandefasana entana. Na dia amin'ity tranga ity aza, eo amin'ny $0,05/kgH2 ny vidin'ny fikarakarana rano. Raha jerena amin'ny fomba fijery izany, ny vidin'ny hydrogène azo havaozina dia mety ho $2-3/kgH2 raha misy loharanon-karena tsara azo havaozina, raha toa ka $4-5/kgH2 ny vidin'ny salan'isa.
Noho izany, amin'ity trangan-javatra mpandala ny nentin-drazana ity, dia latsaky ny 2 isan-jaton'ny fitambaran'ny rano no lany. Ny fampiasana rano an-dranomasina dia mety hampitombo ny habetsahan'ny rano sitrana in-2,5 ka hatramin'ny 5 heny (amin'ny lafiny fanarenana).
Fanjifana angovo
Raha jerena ny fanjifana angovo avy amin'ny desalination, dia tena kely ihany koa raha oharina amin'ny habetsaky ny herinaratra ilaina hampidirana ny sela electrolytika. Mandany 3.0 kW/m3 eo ho eo ny tarika osmosis mivadika miasa ankehitriny. Mifanohitra amin'izany kosa, ny orinasa desalination mafana dia manana fanjifana angovo betsaka kokoa, manomboka amin'ny 40 ka hatramin'ny 80 KWH/m3, miaraka amin'ny fitakiana herinaratra fanampiny manomboka amin'ny 2,5 ka hatramin'ny 5 KWH/m3, arakaraka ny teknolojia desalination. Raha raisina ho ohatra ny tranga mpandala ny nentin-drazana (izany hoe ny fitakiana angovo ambony kokoa) amin'ny orinasa cogeneration, raha raisina ny fampiasana paompy hafanana, dia hiova ho 0.7kWh/kg ny hydrogène ny fitakiana angovo. Mba hametrahana izany amin'ny fomba fijery dia manodidina ny 50-55kWh / kg ny fitakiana herinaratra amin'ny sela electrolytika, ka na dia amin'ny tranga ratsy indrindra aza, ny fangatahana angovo ho an'ny desalination dia eo amin'ny 1% amin'ny fitambaran'ny angovo miditra amin'ny rafitra.
Ny fanamby iray amin'ny fanalana saline dia ny fanariana rano masira, izay mety hisy fiantraikany amin'ny tontolo iainana an-dranomasina. Ity brine ity dia azo tsaboina bebe kokoa mba hampihenana ny fiantraikany amin'ny tontolo iainana, ka manampy $ 0,6-2,40 / m³ hafa amin'ny vidin'ny rano. Ankoatr'izay, ny kalitaon'ny rano elektrôlôtika dia henjana kokoa noho ny rano fisotro ary mety hiafara amin'ny vidin'ny fitsaboana avo kokoa, saingy mbola antenaina ho kely izany raha oharina amin'ny fampidirana herinaratra.
Ny dian-dranon'ny rano elektrôlôtika ho an'ny famokarana hidrôzenina dia mari-pamantarana toerana manokana izay miankina amin'ny fisian'ny rano eo an-toerana, ny fanjifana, ny fahasimbana ary ny loto. Tokony hojerena ny fifandanjan'ny tontolo iainana sy ny fiantraikan'ny fironan'ny toetr'andro maharitra. Ny fanjifana rano dia ho sakana lehibe amin'ny fampitomboana ny hydrogène azo havaozina.
Fotoana fandefasana: Mar-08-2023