Ko svetovno gospodarstvo poleg fosilnih goriv, ​​sonca in vetra v celoti vključuje tudi druge vire energije, začenja pridobivati ​​zeleni vodik zagon.

Globalni voditelji v industriji in vladnih agencijah razvijajo ambiciozne in potencialno spreminjajoče paradigme načine za proizvodnjo energentov z nižjo vsebnostjo ogljika, kot je vodik.

V vmesnem času druga podjetja ocenjujejo, kako lahko vodik vključijo v svoje poslovanje v bližnji in srednjeročni prihodnosti.

S tem prenovljenim poudarkom na povečanju proizvodnje vodika v velikem obsegu se moramo spomniti pomena čiste in čiste vode v tem procesu, da dosežemo svoj polni potencial.

Kaj je vodik?

Vodik je eden najlažjih in najpogostejših kemičnih elementov na zemlji. Na voljo je v velikem številu živih molekul, vključno z rastlinami, živalmi in ljudmi, pa tudi v vodi, ki jo uporabljamo.

Vendar ga redko najdemo v obliki plina, ki je oblika, ki je potrebna za izkoriščanje njegovega potenciala za napajanje in oskrbo naših domov, podjetij in logistične infrastrukture po vsem svetu.

Kako se proizvaja vodik?

Vodik se proizvaja z dvema ločenima procesoma, znanima kot zeleni vodik in modri vodik.

Modri ​​vodik se v bistvu proizvaja iz neobnovljivih virov. Običajno uporablja postopek, imenovan parna reformacija metana. Ta metoda uporablja posodo za reakcijo visokotemperaturne pare, tipičnega katalizatorja in plina metana za ustvarjanje vodika. Vendar pa je proizvodnja modrega vodika ogljično intenziven proces, ki ustvarja velike količine ogljikovega monoksida.

Zeleni vodik je mogoče proizvesti iz obnovljivih virov energije. V tem procesu je voda izpostavljena procesu elektrolize, v kateri se molekula vode loči na vodik in kisik.

Nekatere dodatne prednosti te metode pridobivanja vodika vključujejo stranske produkte njegovega zgorevanja, in sicer kisik in vodno paro.

Dodatna prednost vključuje uporabo odvečne električne energije, proizvedene iz alternativnih virov energije, kot sta veter ali sonce, ki se usmeri v proces elektrolize. Pri tem nastaja vodikov plin, ki ga je mogoče shraniti za proizvodnjo energije v času, ko ti viri ne morejo proizvajati električne energije.

Ključni pomen pridobivanja vode v postopkih proizvodnje vodikove energije

Čista in čista voda je ključnega pomena za proizvodnjo vodikove energije/goriva. Za vsak megavat moči, ki jo proizvede elektrolizna enota, je potrebnih približno 5 metričnih ton (1321 ameriških galon) vode na dan.

Pridobivanje te količine vode ni tako preprosto kot odpreti pipo, čeprav se v mnogih industrializiranih državah morda zdi tako.

Ne bomo domnevali, da bo sveža voda vedno na voljo za namene proizvodnje električne energije. Vendar pa sta cena in zapletenost zagotavljanja čiste, demineralizirane vode zelo odvisna od kakovosti izvorne vode, ne glede na to, ali prihaja iz morske vode, terciarne odpadne vode, površinske ali podzemne vode.

Infrastruktura za čiščenje vode lahko predstavlja 11 % ali več stroškov objektov za proizvodnjo vodika, skupaj s težavami s pomanjkanjem vode, ki lahko omejijo razpoložljivost vodnih virov, pa bi zmanjšalo ekonomsko izvedljivost tega objekta.

Zato podrobna analiza zagotavlja, da boste izbrali pravi vodni vir za vaše edinstvene zahteve elektrarne za proizvodnjo vodikove energije.

Reševanje vaših izzivov pri pridobivanju čiste in čiste vode je bistveno za proizvodnjo zelenega vodika in podobnih podjetij Genesis Water Technologies so usposobljeni za pomoč pri teh izzivih čiščenja izvirske vode, da omogočijo nemoteno proizvodnjo vodika.

Premagovanje vodnih izzivov zelene vodikove energije

Na primer, enota za elektrolizo zelenega vodika z zmogljivostjo 100 MW običajno potrebuje približno (132,000 ameriških galov) 500 ton čiste čiste vode na dan in proizvede približno 50 ton vodika na dan. Če sistem uporablja vodno hlajenje, bi bila potrebna dvakratna količina vode.

Zato bo velika elektrarna za proizvodnjo vodikove energije z zmogljivostjo približno 30,000 MW energije zahtevala pričakovanih (39.6 ameriških MGD) 150,000 ton čiste in čiste vode na dan. To je običajno potreba po oskrbi z vodo v mestu s 450,000 do 950,000 prebivalci.

Zaradi same količine potrebne vode se lahko za zagotovitev potrebne količine vode uporabi morska voda, somornica iz globokih vodnjakov ali celo terciarno obdelana odpadna voda.

Za te zgoraj omenjene vodne vire se lahko zahtevajo posebne tehnologije čiščenja, vključno z naravno flokulacijo, razsoljevanjem z reverzno osmozo, filtracijo po obdelavi in ​​dezinfekcijo glede na vrsto elektroliznih enot, ki jih je treba uporabiti.

Katere so kritične odločitve o vodi, ki jih je treba izračunati pri proizvodnji energije zelenega vodika

Razpoložljivost vode je ključni dejavnik za vsak obrat za proizvodnjo vodikove energije, vendar je treba upoštevati še več drugih parametrov. Zato je pomembno oceniti prednosti in slabosti zgodaj v procesu načrtovanja vodnega vira in njegove potrebne obdelave za elektrolizne enote.

Dodatne postavke, ki jih je treba upoštevati, bi lahko vključevale integracijo toplote, redundanco, največje tokove povpraševanja in shranjevanje vodika ter shranjevanje stranskega produkta kisika.

Nazadnje, pri načrtovanju zasnove objekta lahko igrajo vlogo okoljski vidiki, vključno z lokalnim vremenom v potencialni elektrarni. To bi vključevalo sezonske spremembe temperature vode, slanost vode in druge morebitne vremenske vplive na postopek čiščenja.

Rešitve čiste vode za trajnostno proizvodnjo vodika

Predvideva se, da bo uporaba a postopek razsoljevanja s predhodno in naknadno obdelavo bi dodali le manj kot 0.2 % minimalne energije, potrebne za proizvodnjo vodika z elektrolizo, strošek energije pa bi k ceni vodika na kg dodal ocenjenih 0.011 USD.

Posledično te številke kažejo, da pravilno obdelana oskrba z vodo ne bo omejitev za proizvodnjo vodika z uporabo elektroliznih enot. Od partnerjev v industriji bomo pričakovali nenehne tehnološke izboljšave za energetsko učinkovitost enot za elektrolizo, ki proizvajajo vodik, da bi dodatno povečali proizvodnjo, da bi izpolnili zahteve po globalni energetski potrebi.

Genesis Water Technologies je v ospredju inovacij, saj sodeluje z lokalnimi kvalificiranimi in izkušenimi izvajalci, svetovalnimi podjetji za gradbeništvo in lokalnimi kanalskimi partnerji ter podružnicami, da bi zadovoljili potrebe podjetij in skupnosti v ZDA in po svetu za zagotavljanje trajnostne in napredne čiste vode rešitve za proizvodnjo električne energije iz zelenega vodika.

Želite izvedeti več o tem, kako lahko Genesis Water Technologies pomaga yti s svojim izzivi čiščenja čiste vode za vaše potrebe po proizvodnji zelene vodikove energije? Obrnite se na strokovnjake za čiščenje vode in odpadne vode pri podjetju Genesis Water Technologies, Inc. +1 877 267 3699 ali nas kontaktirajte po e-pošti na customersupport@genesiswatertech.com za razpravo o vaši konkretni prijavi.