Cov dej siv los ntawm electrolysis ntau npaum li cas
Kauj Ruam 1: Kev Tsim Khoom Hydrogen
Kev siv dej los ntawm ob kauj ruam: kev tsim hydrogen thiab kev tsim cov khoom siv hluav taws xob sab saud. Rau kev tsim hydrogen, qhov tsawg kawg nkaus ntawm kev siv dej electrolyzed yog kwv yees li 9 kilograms dej rau ib kilogram ntawm hydrogen. Txawm li cas los xij, xav txog cov txheej txheem demineralization ntawm dej, qhov piv no tuaj yeem yog txij li 18 txog 24 kilograms dej rau ib kilogram ntawm hydrogen, lossis txawm tias siab txog 25.7 txog 30.2.
Rau cov txheej txheem tsim khoom uas twb muaj lawm (methane steam reforming), qhov tsawg kawg nkaus siv dej yog 4.5kgH2O/kgH2 (yuav tsum muaj rau kev ua tshuaj), suav nrog cov dej ua haujlwm thiab kev txias, qhov tsawg kawg nkaus siv dej yog 6.4-32.2kgH2O/kgH2.
Kauj Ruam 2: Cov chaw siv hluav taws xob (hluav taws xob rov ua dua tshiab lossis roj av)
Lwm qhov yog kev siv dej los tsim hluav taws xob rov ua dua tshiab thiab roj av. Kev siv dej ntawm lub zog photovoltaic sib txawv ntawm 50-400 litres /MWh (2.4-19kgH2O/kgH2) thiab lub zog cua ntawm 5-45 litres /MWh (0.2-2.1kgH2O/kgH2). Ib yam li ntawd, kev tsim roj los ntawm shale gas (raws li cov ntaub ntawv hauv Tebchaws Meskas) tuaj yeem nce ntxiv los ntawm 1.14kgH2O/kgH2 mus rau 4.9kgH2O/kgH2.
Xaus lus, qhov nruab nrab tag nrho cov dej siv ntawm hydrogen uas tsim los ntawm lub zog photovoltaic thiab lub zog cua tsim yog li 32 thiab 22kgH2O/kgH2, raws li. Qhov tsis paub meej los ntawm lub hnub ci, lub neej thiab cov ntsiab lus silicon. Qhov kev siv dej no yog nyob rau tib qho kev txiav txim ntawm qhov loj li hydrogen tsim los ntawm cov roj ntuj (7.6-37 kgh2o /kgH2, nrog rau qhov nruab nrab ntawm 22kgH2O/kgH2).
Tag Nrho Cov Dej Ntsig: Qis dua thaum siv lub zog rov ua dua tshiab
Ib yam li cov pa roj carbon dioxide (CO2 emissions), qhov yuav tsum tau ua ua ntej rau kev siv cov hluav taws xob uas tsis muaj dej ntau yog siv cov khoom siv hluav taws xob uas rov ua dua tshiab tau. Yog tias tsuas yog ib feem me me ntawm cov hluav taws xob raug tsim los ntawm kev siv roj av fossil, kev siv dej uas cuam tshuam nrog hluav taws xob yuav siab dua li cov dej tiag tiag uas siv thaum lub sijhawm electrolysis.
Piv txwv li, kev tsim hluav taws xob roj tuaj yeem siv tau txog li 2,500 litres /MWh ntawm dej. Nws kuj yog qhov zoo tshaj plaws rau cov roj fossil (roj av). Yog tias xav txog kev siv roj thee, kev tsim hydrogen tuaj yeem siv 31-31.8kgH2O / kgH2 thiab kev tsim thee tuaj yeem siv 14.7kgH2O / kgH2. Kev siv dej los ntawm photovoltaics thiab cua kuj xav tias yuav txo qis raws sijhawm thaum cov txheej txheem tsim khoom ua haujlwm tau zoo dua thiab cov zis hluav taws xob ib chav ntawm cov peev xwm teeb tsa zoo dua.
Tag nrho cov dej siv hauv xyoo 2050
Lub ntiaj teb yuav siv hydrogen ntau dua li niaj hnub no yav tom ntej. Piv txwv li, IRENA's World Energy Transitions Outlook kwv yees tias kev xav tau hydrogen hauv xyoo 2050 yuav yog li 74EJ, uas kwv yees li ob feem peb yuav los ntawm hydrogen uas rov ua dua tshiab. Piv txwv li, niaj hnub no (hydrogen ntshiab) yog 8.4EJ.
Txawm tias cov electrolytic hydrogen tuaj yeem ua tau raws li qhov xav tau hydrogen rau tag nrho xyoo 2050, kev siv dej yuav yog li 25 billion cubic meters. Daim duab hauv qab no piv rau daim duab no rau lwm cov dej siv los ntawm tib neeg. Kev ua liaj ua teb siv ntau tshaj plaws ntawm 280 billion cubic meters ntawm dej, thaum kev lag luam siv ze li ntawm 800 billion cubic meters thiab cov nroog siv 470 billion cubic meters. Kev siv dej tam sim no ntawm kev hloov kho roj av thiab kev siv roj thee rau kev tsim hydrogen yog li 1.5 billion cubic meters.
Yog li ntawd, txawm hais tias yuav muaj dej ntau heev uas yuav tsum tau siv vim muaj kev hloov pauv ntawm txoj kev electrolytic thiab kev thov nce ntxiv, kev siv dej los ntawm kev tsim hydrogen tseem yuav tsawg dua li lwm cov dej ntws uas tib neeg siv. Lwm qhov chaw siv yog tias kev siv dej ib tus neeg yog nruab nrab ntawm 75 (Luxembourg) thiab 1,200 (US) cubic meters ib xyoos. Nrog rau qhov nruab nrab ntawm 400 m3 / (ib tus neeg * ib xyoos), tag nrho cov hydrogen tsim tawm hauv xyoo 2050 yog sib npaug rau lub tebchaws uas muaj 62 lab tus tib neeg.
Tus nqi dej ntau npaum li cas thiab siv zog ntau npaum li cas
nqi
Cov hlwb electrolytic xav tau dej zoo thiab xav tau kev kho dej. Cov dej tsis zoo ua rau kev puas tsuaj sai dua thiab lub neej luv dua. Ntau yam khoom, suav nrog diaphragms thiab catalysts siv hauv alkalines, nrog rau cov membranes thiab cov txheej txheem thauj khoom ntawm PEM, tuaj yeem raug cuam tshuam los ntawm cov dej tsis huv xws li hlau, chromium, tooj liab, thiab lwm yam. Kev coj ua dej yuav tsum tsawg dua 1μS / cm thiab tag nrho cov pa roj carbon tsawg dua 50μg / L.
Dej yog ib feem me me ntawm kev siv hluav taws xob thiab tus nqi. Qhov xwm txheej phem tshaj plaws rau ob qho tib si yog kev tshem dej ntsev. Reverse osmosis yog cov thev naus laus zis tseem ceeb rau kev tshem dej ntsev, suav txog ze li ntawm 70 feem pua ntawm lub peev xwm thoob ntiaj teb. Cov thev naus laus zis raug nqi $ 1900- $ 2000 / m³ / hnub thiab muaj tus nqi kawm ntawm 15%. Ntawm tus nqi peev txheej no, tus nqi kho yog kwv yees li $ 1 / m³, thiab tej zaum yuav qis dua hauv cov cheeb tsam uas tus nqi hluav taws xob qis.
Ntxiv mus, tus nqi xa khoom yuav nce ntxiv li $1-2 rau ib m³. Txawm tias nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, tus nqi kho dej yog li $0.05 /kgH2. Txhawm rau muab qhov no rau hauv kev xam pom, tus nqi ntawm cov hydrogen rov ua dua tshiab tuaj yeem yog $2-3 /kgH2 yog tias muaj cov peev txheej rov ua dua tshiab zoo, thaum tus nqi ntawm cov peev txheej nruab nrab yog $4-5 /kgH2.
Yog li ntawd, nyob rau hauv qhov xwm txheej no, dej yuav raug nqi tsawg dua 2 feem pua ntawm tag nrho. Kev siv dej hiav txwv tuaj yeem ua rau cov dej rov qab tau ntau dua 2.5 txog 5 zaug (hauv cov nqe lus ntawm qhov rov qab tau).
Kev siv hluav taws xob
Saib ntawm kev siv zog ntawm kev desalination, nws kuj tseem me me heev piv rau qhov hluav taws xob uas xav tau los nkag mus rau hauv lub electrolytic cell. Lub tshuab ua haujlwm rov qab osmosis tam sim no siv li 3.0 kW / m3. Qhov sib piv, cov nroj tsuag thermal desalination muaj kev siv hluav taws xob ntau dua, xws li 40 txog 80 KWH / m3, nrog rau kev xav tau hluav taws xob ntxiv xws li 2.5 txog 5 KWH / m3, nyob ntawm cov thev naus laus zis desalination. Siv cov ntaub ntawv txuag (piv txwv li kev thov hluav taws xob ntau dua) ntawm lub cog cogeneration ua piv txwv, xav tias siv lub twj tso cua sov, qhov kev thov hluav taws xob yuav raug hloov mus rau li 0.7kWh / kg ntawm hydrogen. Txhawm rau muab qhov no rau hauv kev xav, qhov kev thov hluav taws xob ntawm lub electrolytic cell yog li 50-55kWh / kg, yog li txawm tias nyob rau hauv qhov xwm txheej phem tshaj plaws, qhov kev thov hluav taws xob rau desalination yog li 1% ntawm tag nrho cov zog nkag mus rau hauv lub kaw lus.
Ib qho kev sib tw ntawm kev tshem dej ntsev yog kev pov tseg cov dej ntsev, uas tuaj yeem muaj kev cuam tshuam rau cov ecosystem hauv zos Marine. Cov dej ntsev no tuaj yeem kho tau ntxiv kom txo nws qhov cuam tshuam rau ib puag ncig, yog li ntxiv lwm $ 0.6-2.40 / m³ rau tus nqi dej. Tsis tas li ntawd, qhov zoo ntawm cov dej electrolytic yog qhov nruj dua li dej haus thiab yuav ua rau cov nqi kho mob siab dua, tab sis qhov no tseem xav tias yuav me me piv rau lub zog nkag.
Qhov dej ntawm cov dej electrolytic rau kev tsim hydrogen yog qhov chaw tshwj xeeb heev uas nyob ntawm seb muaj dej hauv zos, kev siv, kev puas tsuaj thiab kev ua qias tuaj. Yuav tsum xav txog qhov sib npaug ntawm cov ecosystem thiab qhov cuam tshuam ntawm cov huab cua mus sij hawm ntev. Kev siv dej yuav yog qhov teeb meem loj rau kev nthuav dav hydrogen rov ua dua tshiab.
Lub sijhawm tshaj tawm: Lub Peb Hlis-08-2023