Kako globalno gospodarstvo počinje u potpunosti integrirati druge izvore energije uz fosilna goriva, sunce i vjetar, zeleni vodik počinje dobivati ​​na zamahu.

Globalni lideri diljem industrije i vladinih agencija razvijaju ambiciozne i potencijalno mijenjajuće načine za proizvodnju energetskih goriva s niskim udjelom ugljika kao što je vodik.

U međuvremenu, druge tvrtke procjenjuju kako se vodik može uklopiti u njihove poslovne operacije u bliskoj i srednjoročnoj budućnosti.

S ovim obnovljenim fokusom na povećanje proizvodnje vodika u velikim razmjerima, moramo zapamtiti važnost čiste, čiste vode u ovom procesu kako bismo postigli svoj puni potencijal.

Što je vodik?

Vodik je jedan od najlakših, najzastupljenijih kemijskih elemenata na zemlji. Dostupan je u velikom broju živih molekula uključujući biljke, životinje i ljude, kao i vodu koju koristimo.

Međutim, rijetko se nalazi u obliku plina, a to je oblik koji je potreban da bi se iskoristio njegov potencijal za napajanje i gorivo za naše domove, tvrtke i logističku infrastrukturu diljem svijeta.

Kako se proizvodi vodik?

Vodik se proizvodi kroz dva odvojena procesa, poznata kao zeleni vodik i plavi vodik.

Plavi vodik uglavnom se proizvodi iz neobnovljivih izvora. Obično koristi proces koji se naziva parna reformacija metana. Ova metoda koristi posudu za reakciju pare visoke temperature, tipičnog katalizatora i plina metana za stvaranje vodika. Međutim, proizvodnja plavog vodika je proces koji intenzivno proizvodi ugljik i stvara velike količine ugljičnog monoksida.

Zeleni vodik može se proizvesti iz obnovljivih izvora energije. U tom procesu voda se podvrgava procesu elektrolize u kojem se molekula vode razdvaja na vodik i kisik.

Neke od dodatnih prednosti ove metode proizvodnje vodika uključuju nusprodukte njegovog izgaranja, naime kisik i vodenu paru.

Dodatna pogodnost uključuje iskorištavanje viška električne energije proizvedene iz alternativnih izvora energije kao što su vjetar ili sunce koji se usmjerava u proces elektrolize. Pri tome se stvara plin vodik koji se može pohraniti za proizvodnju energije u trenucima kada ti izvori ne mogu proizvoditi električnu energiju.

Kritična važnost izvora vode u operacijama proizvodnje energije vodika

Čista, čista voda ključna je za proizvodnju vodikove energije/goriva. Otprilike, 5 metričkih tona (1321 američkih galona) vode dnevno potrebno je za svaki megavat snage koju proizvede jedinica za elektrolizu.

Dobiti ovu količinu vode nije tako jednostavno kao otvoriti slavinu, iako se u mnogim industrijaliziranim zemljama to može tako vidjeti.

Nećemo pretpostaviti da će svježa voda uvijek biti dostupna za potrebe proizvodnje električne energije. Međutim, cijena i složenost pružanja čiste, demineralizirane vode uvelike ovise o kvaliteti izvorne vode, bilo da dolazi iz morske vode, tercijarne otpadne vode, površinske ili podzemne vode.

Infrastruktura za pročišćavanje vode može iznositi 11% ili više troškova postrojenja za proizvodnju vodika, a zajedno s problemima nestašice vode koji mogu ograničiti dostupnost vodnih resursa smanjilo bi ekonomsku izvedivost ovog postrojenja.

Stoga detaljna analiza osigurava odabir pravog izvora vode za vaše jedinstvene zahtjeve postrojenja za proizvodnju energije na vodik.

Rješavanje vaših izazova za dobivanje čiste, čiste vode ključno je za proizvodnju zelenog vodika i slične tvrtke Genesis vodene tehnologije vješti su vam pomoći s ovim izazovima obrade izvorske vode kako biste omogućili glatku proizvodnju vodika.

Prevladavanje vodenih izazova zelene vodikove energije

Na primjer, jedinica za elektrolizu zelenog vodika s kapacitetom od 100 MW obično zahtijeva oko (132,000 US gal) 500 tona čiste čiste vode dnevno i proizvodi približno oko 50 tona vodika dnevno. Ako sustav koristi vodeno hlađenje, potrebna bi voda bila dvostruko veća od te količine.

Stoga će veliko postrojenje za proizvodnju vodikove energije, s kapacitetom od oko 30,000 39.6 MW snage, zahtijevati predviđenih (150,000 američkih MGD) 450,000 950,000 tona čiste, čiste vode dnevno. To su tipične potrebe za vodoopskrbom grada s populacijom između XNUMX i XNUMX ljudi.

Zbog same količine potrebne vode, morska voda, boćata voda iz dubokih bunara ili čak tercijarno pročišćena otpadna voda mogu se koristiti za osiguranje potrebne količine vode.

Za gore spomenute izvore vode mogu biti potrebne specifične tehnologije obrade, uključujući prirodnu flokulaciju, desalinizaciju reverznom osmozom, naknadnu filtraciju i dezinfekciju na temelju vrste jedinica za elektrolizu koje će se koristiti.

Koje su kritične odluke o vodi koje treba izračunati u proizvodnji energije zelenog vodika

Dostupnost vode kritičan je čimbenik za bilo koje postrojenje za proizvodnju energije vodika, međutim, postoji nekoliko drugih parametara koje treba uzeti u obzir. Stoga je važno procijeniti prednosti i nedostatke rano u procesu projektiranja izvora vode i potrebnog tretmana za jedinice za elektrolizu.

Dodatne stavke koje treba razmotriti potencijalno bi uključivale integraciju topline, redundanciju, vršne tokove potražnje i skladištenje vodika, kao i skladištenje nusproizvoda kisika.

Na kraju, pri planiranju dizajna postrojenja razmatranja okoliša, uključujući lokalno vrijeme u potencijalnom postrojenju, mogu igrati ulogu. To bi uključivalo sezonske promjene temperature vode, salinitet vode i druge potencijalne vremenske uvjete na proces obrade.

Rješenja čiste vode za održivu proizvodnju vodika

Predviđeno je da korištenje a proces desalinizacije s prethodnom i naknadnom obradom dodalo bi samo manje od 0.2% minimalne energije potrebne za proizvodnju vodika elektrolizom, a trošak energije dodao bi procijenjenih 0.011 USD na cijenu vodika po kg.

Posljedično, ove brojke sugeriraju da pravilno tretirana opskrba vodom neće biti ograničenje za proizvodnju vodika korištenjem jedinica za elektrolizu. Tražit ćemo od partnera u industriji da osiguraju stalna tehnološka poboljšanja za energetsku učinkovitost jedinica za elektrolizu za proizvodnju vodika kako bismo dodatno povećali proizvodnju kako bismo podmirili globalne energetske potrebe.

Genesis Water Technologies prednjači u inovacijama, surađujući s lokalnim kvalificiranim i iskusnim izvođačima, konzultantskim tvrtkama za niskogradnju i lokalnim partnerima i podružnicama kako bi zadovoljili potrebe tvrtki i zajednica u SAD-u i diljem svijeta za pružanje održive i napredne čiste vode rješenja za proizvodnju zelene energije vodika.

Želite saznati više o tome kako Genesis Water Technologies može pomoći yti sa svojim izazovi obrade čiste vode za vaše zahtjeve proizvodnje električne energije vodika? Kontaktirajte stručnjake za vodu i pročišćavanje otpadnih voda u Genesis Water Technologies, Inc. +1 877 267 3699 ili nas kontaktirajte putem e-pošte na customersupport@genesiswatertech.com kako bismo razgovarali o vašoj konkretnoj prijavi.