-
introducere
- 1 Metode pentru producerea hidrogenului
- 2 Producția de hidrogen din diferite surse de materii prime
- 2.1 din hidrocarburi
- 2.2 Biomasa
- 2.3 De la gunoi
- 2.4 Reacția chimică a apei cu metale
- 3 Cu alge
- Sistem de producere a hidrogenului 4 animale de companie
- 5 majore Note producători de hidrogen
Electrolizor - echipament pentru producerea hidrogenului din apa
Producția industrială a hidrogenului - o parte integrantă a Hydrogen Energy, prima verigă din ciclul de viață al consumului de hidrogen. Hidrogenul practic nu apare în natură în formă pură și trebuie să fie extrase din alți compuși prin diferite metode chimice.
1. Metode de producere a hidrogenului
Varietate de moduri de a produce hidrogen este unul dintre principalele avantaje ale energiei hidrogenului, deoarece energia crește siguranța și reduce dependența de produse individuale.
Printre acestea se numără:
- reformarea cu abur a metanului și a gazelor naturale;
- gazeificarea cărbunelui;
- electroliza apei;
- piroliză;
- oxidare parțială;
- biotehnologie.
În acest moment, procesul cel mai accesibil și mai ieftin este reformarea cu abur. Conform previziunilor, acesta va fi utilizat în etapa inițială a tranziției la o economie de hidrogen pentru a facilita depășirea „oul sau găina“ problemă, atunci când din cauza lipsei infrastructurii este nici o cerere pentru mașinile cu hidrogen, dar din cauza lipsei de autovehicule pe bază de hidrogen nu sunt construite de infrastructură. Pe termen lung, cu toate acestea, necesită o trecere la surse de energie regenerabile ca unul dintre principalele obiective ale introducerii energiei hidrogenului este de a reduce emisiile de gaze cu efect de seră. Aceste surse pot fi energia eoliană sau energia solară, care permite realizarea electroliza apei.
Producția de hidrogen poate fi axat pe întreprinderile mari centrale, ceea ce reduce costurile de producție, dar necesită costuri suplimentare pentru livrarea de hidrogen la stațiile de hidrogen. O altă variantă este o producție la scară mică direct special amenajate stații de alimentare cu hidrogen.
2. Hidrogenul de producție din diferite surse de materii prime
2.1. hidrocarburilor
Reformarea cu abur a gazului natural / metan
În prezent, această metodă se face aproximativ jumătate din toți hidrogen. vapori de apă la o temperatură de 700 ° -1000 ° Celsius miscibil cu metan sub presiune, în prezența unui catalizator. Prețul de cost de $ 2-5, procesul de kilogram de hidrogen. În viitor ar putea reduce prețurile la $ 2 $ 2,50, inclusiv de transport maritim și de depozitare.
Cel mai vechi proces de producere a hidrogenului. Cărbunele este încălzit la o temperatură de 800 ° -1300 ° Celsius, fără accesul aerului. primul generator de gaze a fost construit in Marea Britanie in anii '40 ai secolului al XIX-lea. Statele Unite ale Americii este de așteptat să construiască o FutureGen proiectului centralei, care va lucra la produsele de gazificare a cărbunelui. Energia electrică va produce celule de combustie cu hidrogen drept combustibil, rezultând într-un proces de gazeificare a cărbunelui.
Procesul costa $ 2 $ 2.5 per kilogram de hidrogen. În viitor ar putea reduce prețurile la $ 1,50 inclusiv de transport maritim și de depozitare.
2.2. biomasă
Hidrogenul se obține din termochimic biomasă sau metoda biochimice. În metoda biomasei termochimică este încălzit fără acces de oxigen la o temperatură de 500 ° -800 ° (deșeuri de lemn), cu mult sub temperatura procesului de gazeificare a cărbunelui. Ca urmare, procesul de standuri H2. CO și CH4.
Procesul costa $ 5 $ 7 pe hidrogen kilogram. În viitor, poate fi redus la $ 1.0 până la $ 3.0.
Hidrogenul proces biochimic produce diferite bacterii, de exemplu, speriodes Rodobacter.
Poate utilizarea diferitelor enzime pentru a accelera producerea hidrogenului din polizaharide (amidon, celuloză), conținută în biomasă. Procesul are loc la o temperatură de 30 ° C, sub presiune normală. prețul de hidrogen cost de aproximativ 2 $ per kg.
De zahăr pile de combustie cu lanț-hidrogen-hidrogen poate fi obținut [1] este de trei ori mai multă energie decât motorul de zahăr lanț-etanol-ardere.
2.3. de gunoi
141 tone de hidrogen este suficient pentru 13.750 autobuze cu motoare cu combustie internă care rulează pe hidrogen. La Londra, opereaza in prezent mai mult de 8.000 de autobuze.
2.4. Reacția chimică a apei cu metale
aliaj de aluminiu galiu este format în granule. Peletele au fost plasate într-un rezervor de apă. Hidrogenul este produs printr-o reacție chimică. Gallium creează în jurul filmului de aluminiu care previne oxidarea aluminiului. Reacția creează hidrogen și oxid de aluminiu.
De la o lira (0.45359237 kg) din aluminiu se pot obține de 2 kWh de energie din arderea hidrogenului și mai mult de 2 kWh de energie termică în timpul reacției aluminiului cu apă. În viitor, utilizarea energiei electrice reactoarelor nucleare din 4-a generație, costul hidrogenului produs în reacție va fi echivalentă cu prețul benzinei de 3 $ per galon.
masina de dimensiuni medii, cu un motor cu ardere internă cu 350 de lire sterline (158 kg.) de aluminiu de la bord poate conduce la 350 de mile (560 km.). În viitor, călătoria costa $ 63, inclusiv costul de recuperare a oxidului de aluminiu pe centrala nucleară a 4-a generație. [1]
3. Utilizarea algelor
Hidrogenul poate produce un grup de alge verzi, de exemplu, Chlamydomonas reinhardtii. Algele pot produce hidrogen din apa de mare sau de canalizare.
Sistemul de producție 4. hidrogen intern
In loc de a construi un hidrogen stații de alimentare cu hidrogen poate produce în instalațiile interne de gaze naturale, sau electroliza apei. Honda testează unitatea de consum numit Acasă Energy Station Honda. Instalarea în condiții casnice produce hidrogen din gazul natural. O parte a hidrogenului utilizat în pile de combustie pentru producerea de energie electrică și termică pentru acasă. Rămasă porțiune a hidrogenului utilizat pentru alimentarea vehiculelor.