ئېلېكترولىز ئارقىلىق قانچىلىك سۇ ئىستېمال قىلىنىدۇ？

ئېلېكترولىز ئارقىلىق قانچىلىك سۇ ئىستېمال قىلىنىدۇ

بىرىنچى قەدەم: ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىش

سۇ سەرپىياتى ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىش ۋە يۇقىرى ئېقىندىكى ئېنېرگىيە توشۇغۇچى ئىشلەپچىقىرىشتىن ئىبارەت ئىككى باسقۇچتىن كېلىدۇ. ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىش ئۈچۈن ، ئېلېكتىرولىزلانغان سۇنىڭ ئەڭ تۆۋەن ئىستېمال مىقدارى ھەر كىلوگىرام ھىدروگېننىڭ تەخمىنەن 9 كىلوگىرام. قانداقلا بولمىسۇن ، سۇنىڭ مىنېراللىشىش جەريانىنى ئويلاشقاندا ، بۇ نىسبەت ھەر كىلوگىرام ھىدروگېننىڭ 18 كىلوگرامدىن 24 كىلوگىرامغىچە ، ھەتتا 25.7 دىن 30.2 گىچە بولىدۇ..

 

ھازىر بار بولغان ئىشلەپچىقىرىش جەريانى (پاتقاق گازى ئىسلاھاتى) ئۈچۈن ، ئەڭ تۆۋەن سۇ سەرپىياتى 4.5kgH2O / kgH2 (ئىنكاس قايتۇرۇشقا ئېھتىياجلىق) ، جەرياندىكى سۇ ۋە سوۋۇتۇشنى ئويلاشقاندا ، ئەڭ تۆۋەن سۇ سەرپىياتى 6.4-32.2kgH2O / kgH2.

 

2-قەدەم: ئېنېرگىيە مەنبەسى (قايتا ھاسىل بولىدىغان توك ياكى تەبىئىي گاز)

يەنە بىر تەركىب قايتا ھاسىل بولىدىغان توك ۋە تەبىئىي گاز ئىشلەپچىقىرىش ئۈچۈن سۇ ئىشلىتىش. فوتوۋولتلۇق توكنىڭ سۇ سەرپىياتى 50-400 لىتىر / MWh (2.4-19kgH2O / kgH2) ، شامال كۈچى 5-45 لىتىر / MWh (0.2-2.1kgH2O / kgH2) ئارىسىدا بولىدۇ. ئوخشاشلا ، سلانېتس گازىدىن ھاسىل بولغان گاز ئىشلەپچىقىرىش مىقدارى (ئامېرىكا سانلىق مەلۇماتلىرىغا ئاساسەن) 1.14kgH2O / kgH2 دىن 4.9kgH2O / kgH2 غا ئۆستۈرۈلىدۇ.

 

خۇلاسىلىگەندە ، يورۇقلۇق ۋولت ئېنېرگىيىسى ۋە شامال ئېنېرگىيىسى ھاسىل قىلغان ھىدروگېننىڭ ئوتتۇرىچە سۇ سەرپىياتى ئايرىم-ئايرىم ھالدا 32 ۋە 22kgH2O / kgH2. ئېنىقسىزلىق قۇياش رادىئاتسىيىسى ، ئۆمۈر ۋە كرېمنىي تەركىبىدىن كېلىدۇ. بۇ سۇ سەرپىياتى تەبىئىي گازدىن ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىش بىلەن ئوخشاش چوڭلۇقتا (7.6-37 kgh2o / kgH2 ، ئوتتۇرىچە 22kgH2O / kgH2).

 

ئومۇمىي سۇ ئىزى: قايتا ھاسىل بولىدىغان ئېنېرگىيە ئىشلەتكەندە تۆۋەنرەك

CO2 نىڭ قويۇپ بېرىلىشىگە ئوخشاش ، ئېلېكتىرولىز يولىنىڭ تۆۋەن سۇ ئىزىنىڭ ئالدىنقى شەرتى قايتا ھاسىل بولىدىغان ئېنېرگىيە مەنبەسىنى ئىشلىتىش. ئەگەر تاشقا ئايلانغان يېقىلغۇدىن پايدىلىنىپ توكنىڭ ئاز بىر قىسمى ھاسىل بولسا ، توك بىلەن مۇناسىۋەتلىك سۇ سەرپىياتى ئېلېكترولىز جەريانىدا ئىستېمال قىلىنغان سۇدىن كۆپ يۇقىرى بولىدۇ.

 

مەسىلەن ، تەبىئىي گاز چىقىرىش مىقدارى 2500 لىتىر / مېگاۋات سۇ ئىشلىتەلەيدۇ. تاشقا ئايلانغان يېقىلغۇ (تەبىئىي گاز) ئۈچۈنمۇ ئەڭ ياخشى ئەھۋال. ئەگەر كۆمۈرنى گازلاشتۇرۇش دەپ قارالسا ، ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىش 31-31.8kgH2O / kgH2 ، كۆمۈر ئىشلەپچىقىرىش 14.7kgH2O / kgH2 نى ئىستېمال قىلالايدۇ. يورۇقلۇق ۋولت ۋە شامالنىڭ سۇ سەرپىياتىمۇ ۋاقىتنىڭ ئۆتۈشىگە ئەگىشىپ ئازىيىشىدىن ئۈمىد بار ، چۈنكى ئىشلەپچىقىرىش جەريانى تېخىمۇ ئۈنۈملۈك بولۇپ ، ئورنىتىلغان سىغىمدىكى ھەر بىر ئورۇننىڭ ئېنېرگىيە چىقىرىش ئۈنۈمى ياخشىلىنىدۇ.

 

2050-يىلدىكى سۇ ئومۇمىي مىقدارى

دۇنيانىڭ كەلگۈسىدە ھىدروگېننى ھازىرقىدىن نەچچە ھەسسە كۆپ ئىشلىتىشىدىن ئۈمىد بار. مەسىلەن ، IRENA نىڭ دۇنيا ئېنېرگىيە ئۆتكۈنچى Outlook نىڭ مۆلچەرلىشىچە ، 2050-يىلى ھىدروگېن ئېھتىياجى تەخمىنەن 74EJ ئەتراپىدا بولىدىكەن ، بۇنىڭ ئىچىدە تەخمىنەن ئۈچتىن ئىككى قىسمى قايتا ھاسىل بولىدىغان ھىدروگېندىن كېلىدۇ. سېلىشتۇرۇشقا سېلىشتۇرغاندا ، بۈگۈن (ساپ ھىدروگېن) 8.4EJ.

 

ئېلېكتىرولىزلىق ھىدروگېن پۈتكۈل 2050-يىلدىكى ھىدروگېن ئېھتىياجىنى قاندۇرالىغان تەقدىردىمۇ ، سۇ سەرپىياتى تەخمىنەن 25 مىليارد كۇب مېتىر بولىدۇ. تۆۋەندىكى رەسىم بۇ ساننى باشقا سۈنئىي سۇ ئىستېمال ئېقىمى بىلەن سېلىشتۇرىدۇ. دېھقانچىلىق ئەڭ كۆپ مىقداردا 280 مىليارد كۇب مېتىر سۇ ئىشلىتىدۇ ، سانائەت بولسا 800 مىليارد كۇب مېتىرغا ، شەھەرلەر 470 مىليارد كۇب مېتىر ئىشلىتىدۇ. ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىش ئۈچۈن تەبىئىي گاز ئىسلاھاتى ۋە كۆمۈر گازىنىڭ ھازىرقى سۇ سەرپىياتى تەخمىنەن 1.5 مىليارد كۇب مېتىر.

شۇڭا ، ئېلېكتىرولىز يولىنىڭ ئۆزگىرىشى ۋە ئېھتىياجنىڭ ئېشىشى سەۋەبىدىن زور مىقداردا سۇنىڭ ئىستېمال قىلىنىشىدىن ئۈمىد بار بولسىمۇ ، ئەمما ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىشتىكى سۇ ئىستېمالى ئىنسانلار ئىشلىتىدىغان باشقا ئېقىنلارغا قارىغاندا خېلىلا كىچىك بولىدۇ. يەنە بىر پايدىلىنىش نۇقتىسى شۇكى ، كىشى بېشىغا توغرا كېلىدىغان سۇ سەرپىياتى يىلىغا 75 (لىيۇكسېمبۇرگ) بىلەن 1200 (ئامېرىكا) كۇب مېتىر ئارىلىقىدا. ئوتتۇرا ھېساب بىلەن 400 m3 / (كىشى بېشىغا توغرا كېلىدىغان * يىلى) ، 2050-يىلدىكى ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىش ئومۇمىي مىقدارى 62 مىليون نوپۇسقا باراۋەر.

 

قانچىلىك سۇ كېتىدۇ ۋە قانچىلىك ئېنېرگىيە ئىشلىتىلىدۇ

 

تەننەرخ

ئېلېكتىرولىز ھۈجەيرىلىرى يۇقىرى سۈپەتلىك سۇ تەلەپ قىلىدۇ ۋە سۇنى بىر تەرەپ قىلىشنى تەلەپ قىلىدۇ. تۆۋەن سۈپەتلىك سۇ تېز سۈرئەتتە چېكىنىش ۋە ئۆمرىنى قىسقارتىشنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. ئىشقارلىقتا ئىشلىتىلىدىغان دىئافراگما ۋە كاتالىزاتور ، شۇنداقلا PEM نىڭ پەردىلىرى ۋە تۆشۈك توشۇش قەۋىتىنى ئۆز ئىچىگە ئالغان نۇرغۇن ئېلېمېنتلار تۆمۈر ، خروم ، مىس قاتارلىق سۇ بۇلغىنىشىنىڭ پايدىسىز تەسىرىگە ئۇچرايدۇ ، سۇ ئۆتكۈزۈشچانلىقى 1μS دىن تۆۋەن بولۇشى كېرەك. cm ۋە ئومۇمىي ئورگانىك كاربون 50μg / L دىن تۆۋەن.

 

سۇ ئېنېرگىيە سەرپىياتى ۋە تەننەرخىنىڭ بىر قەدەر ئاز قىسمىنى ئىگىلەيدۇ. ھەر ئىككى پارامېتىرنىڭ ئەڭ ناچار ئەھۋال تۇزسىزلاشتۇرۇش. تەتۈر ئوسموسلىشىش تۇزسىزلاندۇرۇشنىڭ ئاساسلىق تېخنىكىسى بولۇپ ، يەر شارى سىغىمىنىڭ% 70 نى ئىگىلەيدۇ. بۇ تېخنىكىنىڭ باھاسى 1900 ~ 2000 دوللار / m³ / d بولۇپ ، ئۆگىنىش ئەگرى سىزىقى% 15. بۇ مەبلەغ سېلىش تەننەرخىدە ، داۋالاش تەننەرخى تەخمىنەن 1 دوللار / دوللار ، توك تەننەرخى تۆۋەن رايونلاردا تۆۋەنرەك بولۇشى مۇمكىن.

 

بۇنىڭدىن باشقا ، توشۇش ھەققى ھەر مو 1-2 1-2 دوللار ئەتراپىدا ئۆسىدۇ. بۇ خىل ئەھۋالدىمۇ ، سۇنى بىر تەرەپ قىلىش ھەققى تەخمىنەن 0.05 / kgH2 ئەتراپىدا. بۇنى كۆزدە تۇتقاندا ، قايتا ھاسىل بولىدىغان ھىدروگېننىڭ تەننەرخى 2-3 دوللار / kgH2 بولۇشى مۇمكىن ، ئەگەر ياخشى قايتا ھاسىل بولىدىغان بايلىق بولسا ، ئوتتۇرىچە بايلىقنىڭ تەننەرخى 4-5 / kgH2.

 

شۇڭا بۇ مۇتەئەسسىپ ئەھۋالدا ، سۇ ئومۇمىي خىراجەتنىڭ% 2 كىمۇ يەتمەيدۇ. دېڭىز سۈيىنى ئىشلەتكەندە ئەسلىگە كەلگەن سۇنىڭ مىقدارىنى 2.5 تىن 5 ھەسسە ئاشۇرغىلى بولىدۇ (ئەسلىگە كەلتۈرۈش ئامىلى جەھەتتە).

 

ئېنېرگىيە سەرپىياتى

تۇزسىزلاندۇرۇشنىڭ ئېنېرگىيە سەرپىياتىغا قارايدىغان بولساق ، ئېلېكتىرولىز ھۈجەيرىسىنى كىرگۈزۈشكە ئېھتىياجلىق توك مىقدارىغا سېلىشتۇرغاندا ، ئۇمۇ ناھايىتى ئاز. نۆۋەتتىكى مەشغۇلات تەتۈر ئوسموس بۆلۈمى تەخمىنەن 3.0 كىلوۋات / m3 سەرپ قىلىدۇ. بۇنىڭغا سېلىشتۇرغاندا ، ئىسسىقلىق تۇزسىزلاندۇرۇش زاۋۇتىنىڭ ئېنېرگىيە سەرپىياتى بىر قەدەر يۇقىرى بولۇپ ، تۇزسىزلاندۇرۇش تېخنىكىسىنىڭ ئوخشىماسلىقىغا ئاساسەن ، 40 دىن 80 KWH / m3 غىچە بولىدۇ. بىرىكمە زاۋۇتنىڭ مۇتەئەسسىپ قېپىنى (يەنى تېخىمۇ يۇقىرى ئېنېرگىيە ئېھتىياجى) مىسالغا ئالساق ، ئىسسىقلىق پومپىسى ئىشلىتىشنى پەرەز قىلساق ، ئېنېرگىيە ئېھتىياجى تەخمىنەن 0.7kWh / kg ھىدروگېنغا ئايلىنىدۇ. بۇنى كۆزدە تۇتقاندا ، ئېلېكتىرولىز ھۈجەيرىسىنىڭ توكقا بولغان ئېھتىياجى تەخمىنەن 50-55kWh / kg ئەتراپىدا بولىدۇ ، شۇڭا ئەڭ ناچار ئەھۋالدىمۇ ، تۇزسىزلاندۇرۇش ئېنېرگىيىسى سىستېمىغا كىرگۈزۈلگەن ئېنېرگىيە ئومۇمىي مىقدارىنىڭ تەخمىنەن% 1 نى ئىگىلەيدۇ.

 

تۇزسىزلاشتۇرۇشنىڭ بىر خىرىسى تۇز سۈيىنى بىر تەرەپ قىلىش بولۇپ ، بۇ يەرلىك دېڭىز-ئوكيان ئېكولوگىيە سىستېمىسىغا تەسىر كۆرسىتىدۇ. بۇ تۇزنى بىر تەرەپ قىلىپ ، ئۇنىڭ مۇھىتقا بولغان تەسىرىنى ئازايتقىلى بولىدۇ ، شۇڭا سۇنىڭ تەننەرخىگە يەنە 0.6-2.40 دوللار / m adding قوشقىلى بولىدۇ. ئۇنىڭدىن باشقا ، ئېلېكتىرولىزلىق سۇنىڭ سۈپىتى ئىچىملىك ​​سۇغا قارىغاندا تېخىمۇ قاتتىق بولۇپ ، داۋالاش تەننەرخىنىڭ يۇقىرى بولۇشى مۇمكىن ، ئەمما توك كىرگۈزۈشكە سېلىشتۇرغاندا بۇ يەنىلا كىچىك بولۇشى مۇمكىن.

ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىشتىكى ئېلېكترولىتلىق سۇنىڭ سۇ ئىزى ناھايىتى ئالاھىدە ئورۇن پارامېتىرى بولۇپ ، ئۇ يەرلىك سۇنىڭ ئىشلىتىلىشى ، ئىستېمال ، ناچارلىشىش ۋە بۇلغىنىشقا باغلىق. ئېكولوگىيىلىك سىستېمىنىڭ تەڭپۇڭلۇقى ۋە ئۇزۇن مۇددەتلىك كېلىمات يۈزلىنىشىنىڭ تەسىرىنى ئويلىشىش كېرەك. سۇ سەرپىياتى قايتا ھاسىل بولىدىغان ھىدروگېننى كېڭەيتىشتىكى ئاساسلىق توسالغۇ بولىدۇ.