Intee in le'eg oo biyo ah ayaa lagu cunaa korantada?

Intee in le'eg oo biyo ah ayaa lagu cunaa korantada

Talaabada koowaad: Soo saarista hydrogen

Isticmaalka biyuhu wuxuu ka yimaadaa laba tillaabo: soo saarista hydrogen iyo wax soo saarka kor u kaca tamarta. Soo saarista hydrogen, isticmaalka ugu yar ee biyaha korantada laga sameeyay waa ku dhawaad ​​9 kiiloogaraam oo biyo ah kiilogi hydrogen. Si kastaba ha ahaatee, iyada oo la tixgelinayo habka dheef-shiid kiimikaadka biyaha, saamigani wuxuu u dhexeeyaa 18 ilaa 24 kiiloogaraam oo biyo ah halkii kiilo ee hydrogen, ama xitaa ilaa 25.7 ilaa 30.2.

 

Habka wax soo saarka ee jira (dib u habeynta uumiga methane), isticmaalka ugu yar ee biyaha waa 4.5kgH2O / kgH2 (loo baahan yahay falcelinta), iyada oo la tixgelinayo habka biyaha iyo qaboojinta, isticmaalka ugu yar ee biyaha waa 6.4-32.2kgH2O / kgH2.

 

Tallaabada 2: Ilaha tamarta (koronto la cusboonaysiin karo ama gaaska dabiiciga ah)

Qayb kale ayaa ah isticmaalka biyaha si loo soo saaro koronto la cusboonaysiin karo iyo gaaska dabiiciga ah. Isticmaalka biyaha ee awoodda sawir-qaadista waxay ku kala duwan tahay 50-400 litir/MWh (2.4-19kgH2O/kgH2) iyo tan dabaysha inta u dhaxaysa 5-45 litir/MWh (0.2-2.1kgH2O/kgH2). Sidoo kale, wax soo saarka gaaska ee gaaska shale (oo ku salaysan xogta Maraykanka) waxaa laga kordhin karaa 1.14kgH2O/kgH2 ilaa 4.9kgH2O/kgH2.

 

Gebagebadii, celceliska wadarta guud ee isticmaalka biyaha hydrogen ee ay dhaliso koronto-dhaliyaha sawir-qaadista iyo dabaysha tamarta dabaysha ayaa ah qiyaastii 32 iyo 22kgH2O/kgH2, siday u kala horreeyaan. Hubanti la'aantu waxay ka timaaddaa shucaaca qorraxda, cimriga iyo nuxurka silikoon. Isticmaalka biyahani waxa uu la mid yahay wax-soo-saarka hydrogen ee gaaska dabiiciga ah (7.6-37 kgh2o/kgH2, oo celcelis ahaan 22kgH2O/kgH2).

 

Wadarta guud ee cagta biyaha: Hoose marka la isticmaalayo tamarta la cusboonaysiin karo

Si la mid ah qiiqa CO2, shardi u ah socodka hoose ee biyaha ee wadooyinka korantada waa isticmaalka ilaha tamarta la cusboonaysiin karo. Haddii qayb yar oo ka mid ah korontada la dhaliyo iyadoo la isticmaalayo shidaal fosil ah, isticmaalka biyaha ee ku xiran korontada ayaa aad uga sarreeya biyaha dhabta ah ee la isticmaalo inta lagu jiro korantada.

 

Tusaale ahaan, tamarta gaaska waxay isticmaali kartaa ilaa 2,500 litir/MWh oo biyo ah. Sidoo kale waa kiiska ugu fiican ee shidaalka fosil (gaaska dabiiciga ah). Haddii gaaska dhuxusha la tixgeliyo, soosaarka hydrogen wuxuu cuni karaa 31-31.8kgH2O/kgH2 iyo wax soo saarka dhuxusha wuxuu cuni karaa 14.7kgH2O/kgH2. Isticmaalka biyaha ee sawir-qaadista iyo dabaysha ayaa sidoo kale la filayaa inay hoos u dhacdo wakhti ka dib marka hababka wax soo saarka ay noqdaan kuwo waxtar leh iyo tamarta tamarta halkii cutub ee awoodda rakiban ay soo hagaagayso.

 

Wadarta isticmaalka biyaha ee 2050

Adduunka waxa la filayaa in ay mustaqbalka isticmaalaan dhawr jeer ka badan inta ay isticmaalaan hadda. Tusaale ahaan, IRENA's World Energy Transition Outlook waxay ku qiyaastay in baahida hydrogen ee 2050 ay noqon doonto ilaa 74EJ, taas oo ku saabsan saddex-meelood laba meel ay ka iman doonaan hydrogen la cusboonaysiin karo. Marka la barbardhigo, maanta (Hydrogen saafi ah) waa 8.4EJ.

 

Xitaa haddii haydarojiin elektrolytic ah uu dabooli karo baahida hydrogen ee dhammaan 2050, isticmaalka biyuhu wuxuu noqon doonaa ilaa 25 bilyan cubic mitir. Shaxanka hoose ayaa sawirkan barbar dhigaya durdurrada biyaha ee kale ee ay dadku sameeyeen. Beeraha ayaa isticmaala xadiga ugu badan ee 280 bilyan kuyuubik mitir, halka warshaduhu ay isticmaalaan ku dhawaad ​​800 bilyan oo mitir kuyuubik, magaalooyinkuna ay isticmaalaan 470 bilyan kuyuubik mitir. Isticmaalka biyaha ee dib-u-habaynta gaasta dabiiciga ah iyo gaasta dhuxusha ee wax soo saarka hydrogen waa qiyaastii 1.5 bilyan cubic mitir.

Haddaba, inkasta oo xaddi badan oo biyo ah la filayo in la isticmaalo iyadoo ay ugu wacan tahay isbeddellada ku yimaadda waddooyinka korantada iyo baahida sii kordheysa, isticmaalka biyaha ee wax-soo-saarka hydrogen-ka ayaa weli aad uga yaraan doona socodka kale ee bini-aadmigu isticmaalo. Qodob kale oo tixraac ah ayaa ah in isticmaalka biyaha qofkiiba ay u dhexeeyaan 75 (Luxembourg) iyo 1,200 (US) mitir kuyuubik sannadkii. Celcelis ahaan 400 m3 / (qofkiiba * sanad), wadarta wax soo saarka hydrogen ee 2050 waxay u dhigantaa waddan ay ku nool yihiin 62 milyan oo qof.

 

Inta kharash ee biyaha iyo inta tamarta la isticmaalo

 

kharashka

Unugyada korantada waxay u baahan yihiin biyo tayo sare leh waxayna u baahan yihiin daaweyn biyo ah. Biyaha tayadoodu hooseyso waxay keenaysaa xaaluf degdeg ah iyo nolol gaaban. Waxyaalo badan, oo ay ku jiraan diaphragms iyo kicinta loo isticmaalo alkalines, iyo sidoo kale xuubka iyo lakabyada gaadiidka ee PEM, ayaa si xun u saameyn kara wasakhda biyaha sida birta, chromium, copper, iwm. cm iyo wadarta kaarboon organic ka yar 50μg/L.

 

Biyuhu waxay ku xisaabtamaan qayb yar oo ah isticmaalka tamarta iyo kharashyada. Xaaladda ugu xun ee labada cabbir waa nadiifinta. Reverse osmosis waa tignoolajiyada ugu muhiimsan ee nadiifinta, xisaabinta ku dhawaad ​​boqolkiiba 70 awoodda caalamiga ah. Tignoolajiyadu waxay ku kacaysaa $1900- $2000 / m³/d waxayna leedahay heerka qalooca waxbarashada ee 15%. Kharashka maalgashigan, kharashka daawaynta waa ilaa $1/m³, waxaana laga yaabaa in uu ka hooseeyo meelaha uu kharashka korontadu ku yar yahay.

 

Intaa waxaa dheer, kharashyada dhoofintu waxa ay kordhin doonaan ilaa $1-2 m³kiiba. Xataa kiiskan, kharashka daaweynta biyuhu waa ilaa $0.05/kgH2. Si taas loo eego, qiimaha hydrogen la cusboonaysiin karo wuxuu noqon karaa $2-3 /kgH2 haddii kheyraad dib loo cusboonaysiin karo la heli karo, halka qiimaha celceliska kheyraadka uu yahay $4-5 /kgH2.

 

Markaa xaaladdan muxaafidka ah, biyuhu waxay ku kacayaan wax ka yar boqolkiiba 2 wadarta guud. Isticmaalka biyaha badda waxay kordhin kartaa tirada biyaha la helay 2.5 ilaa 5 jeer (marka la eego qodobka soo kabashada).

 

Isticmaalka tamarta

Marka la eego isticmaalka tamarta nadiifinta, sidoo kale aad bay u yar tahay marka loo eego tirada korontada loo baahan yahay si loo geliyo unugga korantada. Cutubka rogaal-celinta osmosis-ka ee hadda shaqeysa waxay isticmaashaa qiyaastii 3.0 kW/m3. Taa bedelkeeda, dhirta nadiifinta kulaylka ayaa leh isticmaalka tamar aad u sareysa, oo u dhaxaysa 40 ilaa 80 KWH/m3, oo leh shuruudo koronto oo dheeri ah oo u dhexeeya 2.5 ilaa 5 KWH/m3, taas oo ku xidhan farsamada nadiifinta. Qaadashada kiiska muxaafidka ah (ie baahida tamarta sare) ee warshad wadaagga tusaale ahaan, iyada oo loo malaynayo isticmaalka bamka kulaylka, baahida tamarta waxaa loo rogi doonaa ilaa 0.7kWh/kg oo hydrogen ah. Si taas loo eego, baahida korontada ee unugga elektiroonigga ah waa qiyaastii 50-55kWh / kg, sidaas darteed xitaa xaaladda ugu xun, baahida tamarta ee nadiifinta waa qiyaastii 1% wadarta tamarta tamarta ee nidaamka.

 

Mid ka mid ah caqabadaha ku-meel-gaadhka ah ayaa ah daadinta biyaha milixda ah, kuwaas oo saameyn ku yeelan kara nidaamka deegaanka badda ee gudaha. brine-kan waa la sii daawayn karaa si loo dhimo saamaynta deegaanka, sidaas awgeed lagu daro $0.6-2.40/m³ kharashka biyaha. Intaa waxaa dheer, tayada biyaha korantada ayaa aad uga adag biyaha la cabbo waxaana laga yaabaa inay keento kharashyo daaweyn oo sarreeya, laakiin tan ayaa weli la filayaa inay yaraato marka la barbar dhigo tamarta.

Raad-socodka biyaha ee biyaha korantada ee wax-soo-saarka haydrojiinku waa halbeeg meel gaar ah oo ku xidhan helitaanka biyaha deegaanka, isticmaalka, xaalufka iyo wasakhowga. Isku dheellitirka nidaamka deegaanka iyo saameynta isbeddellada cimilada muddada-dheer waa in la tixgeliyaa. Isticmaalka biyaha ayaa caqabad weyn ku noqon doona kor u qaadista hydrogen-ka la cusboonaysiin karo.