Ego ole ka electrolysis na-eri mmiri
Nzọụkwụ mbụ: Mmepụta hydrogen
Oriri mmiri sitere na usoro abụọ: mmepụta hydrogen na mmepụta ihe na-ebu ike. Maka mmepụta hydrogen, obere oriri nke mmiri elektrọlizi bụ ihe dị ka kilogram 9 nke mmiri kwa kilogram nke hydrogen. Agbanyeghị, na-eburu n'uche usoro demineralization nke mmiri, oke a nwere ike ịdị site na kilogram 18 ruo 24 nke mmiri kwa kilogram nke hydrogen, ma ọ bụ ọbụna dị elu ruo 25.7 ruo 30.2..
Maka usoro mmepụta dị ugbu a (mmezi uzuoku methane), obere mmiri oriri bụ 4.5kgH2O/kgH2 (achọrọ maka mmeghachi omume), na-eburu n'uche mmiri nhazi na oyi, obere mmiri oriri bụ 6.4-32.2kgH2O/kgH2.
Nzọụkwụ nke 2: Isi mmalite ike (ọkụ eletrik a na-emegharị emegharị ma ọ bụ gas eke)
Ihe ọzọ bụ mmiri eji emepụta ọkụ eletrik na gas eke. Mmiri nke ike fotovoltaic na-eri dị iche n'etiti lita 50-400 /MWh (2.4-19kgH2O/kgH2) na nke ike ikuku dị n'etiti lita 5-45 /MWh (0.2-2.1kgH2O/kgH2). N'otu aka ahụ, mmepụta gas sitere na gas shale (dabere na data US) nwere ike ịbawanye site na 1.14kgH2O/kgH2 ruo 4.9kgH2O/kgH2.
Na mmechi, nkezi mmiri niile e ji hydrogen emepụta site na mmepụta ike fotovoltaic na mmepụta ike ikuku bụ ihe dị ka 32 na 22kgH2O/kgH2, n'otu n'otu. Ihe ndị a na-ejighị n'aka sitere na radieshon anyanwụ, ndụ na ọdịnaya silicon. Mmiri a na-eri bụ otu nha ahụ dịka mmepụta hydrogen sitere na gas eke (7.6-37 kgh2o /kgH2, yana nkezi nke 22kgH2O/kgH2).
Mkpokọta akara mmiri: Obere mgbe a na-eji ike mmeghari ohuru
Dịka e si ewepụta CO2, ihe dị mkpa maka obere akara mmiri maka ụzọ electrolytic bụ iji isi mmalite ike mmeghari ohuru. Ọ bụrụ na e ji mmanụ ọkụ fosil emepụta obere akụkụ nke ọkụ eletrik, oriri mmiri metụtara ọkụ eletrik ga-adị elu karịa mmiri e ji eme ihe n'oge electrolysis.
Dịka ọmụmaatụ, mmepụta ike gas nwere ike iji ruo lita 2,500 /MWh nke mmiri. Ọ bụkwa ikpe kacha mma maka mmanụ ọkụ (gas eke). Ọ bụrụ na a tụlee gasization coal, mmepụta hydrogen nwere ike iri 31-31.8kgH2O/kgH2 na mmepụta coal nwere ike iri 14.7kgH2O/kgH2. A na-atụkwa anya na oriri mmiri sitere na photovoltaics na ifufe ga-ebelata ka oge na-aga ka usoro mmepụta na-arụ ọrụ nke ọma na mmepụta ike kwa nkeji nke ikike arụnyere na-aka mma.
Mkpokọta oriri mmiri na 2050
A na-atụ anya na ụwa ga-eji ọtụtụ ugboro karịa hydrogen n'ọdịnihu karịa ka ọ na-eji taa. Dịka ọmụmaatụ, World Energy Transitions Outlook nke IRENA na-eme atụmatụ na mkpa hydrogen na 2050 ga-abụ ihe dị ka 74EJ, nke ihe dị ka ụzọ abụọ n'ime atọ ga-esi na hydrogen emeghari. Ma e jiri ya tụnyere ya, taa (hydrogen dị ọcha) bụ 8.4EJ.
Ọ bụrụgodị na hydrogen electrolytic nwere ike igbo mkpa hydrogen n'afọ 2050 niile, mmiri ga-eri ihe dị ka ijeri kubik mita 25. Ọnụọgụ dị n'okpuru na-atụnyere ọnụọgụ a na iyi mmiri ndị ọzọ mmadụ mere. Ọrụ ugbo na-eji nnukwu ego nke ijeri kubik mita 280 nke mmiri, ebe ụlọ ọrụ na-eji ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ ijeri kubik mita 800 na obodo na-eji ijeri kubik mita 470 nke mmiri ugbu a. Mmiri ugbu a nke mgbanwe gas eke na gasification coal maka mmepụta hydrogen bụ ihe dị ka ijeri kubik mita 1.5.
Ya mere, ọ bụ ezie na a na-atụ anya na a ga-aṅụ nnukwu mmiri n'ihi mgbanwe na ụzọ electrolytic na mmụba nke ọchịchọ, oriri mmiri sitere na mmepụta hydrogen ka ga-adị obere karịa mmiri ndị ọzọ ụmụ mmadụ na-eji. Isi ihe ọzọ bụ na oriri mmiri kwa onye ọ bụla dị n'etiti mita cubic 75 (Luxembourg) na mita cubic 1,200 (US) kwa afọ. Na nkezi nke 400 m3 / (kwa onye ọ bụla * afọ), mkpokọta mmepụta hydrogen na 2050 hà nhata nke mba nwere nde mmadụ 62.
Ego ole ka mmiri na-eri na ike ole ka e ji eme ihe
ọnụ ahịa
Mkpụrụ ndụ elektrọlitik chọrọ mmiri dị elu ma chọọ ọgwụgwọ mmiri. Mmiri dị ala na-eduga na mmebi ngwa ngwa na ndụ dị mkpụmkpụ. Ọtụtụ ihe, gụnyere diaphragms na ihe na-eme ka ihe dị n'ime alkaline, yana akpụkpọ ahụ na akwa mbufe oghere nke PEM, nwere ike imetụta ihe ndị na-adịghị mma na mmiri dịka ígwè, chromium, ọla kọpa, wdg. A chọrọ ka mmiri na-agagharị agagharị ghara ịdị ihe karịrị 1μS/cm na carbon organic zuru oke na-erughị 50μg/L.
Mmiri na-akpata obere òkè nke oriri ike na ọnụ ahịa ya. Ihe kacha njọ maka paramita abụọ a bụ mwepụ nnu. Osmosis azụ bụ teknụzụ bụ isi maka iwepụ nnu, nke ruru ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ pasent 70 nke ikike zuru ụwa ọnụ. Teknụzụ a na-efu $1900- $2000 / m³/d ma nwee ọnụego mmụta nke 15%. Na ọnụ ahịa itinye ego a, ọnụ ahịa ọgwụgwọ dị ihe dị ka $1 / m³, ọ nwekwara ike ịdị ala karịa na mpaghara ebe ọnụ ahịa ọkụ eletrik dị ala.
Na mgbakwunye, ọnụ ahịa mbupu ga-abawanye site na ihe dị ka $1-2 kwa m³. Ọbụna n'ọnọdụ a, ọnụ ahịa ọgwụgwọ mmiri dị ihe dị ka $0.05 /kgH2. Iji mee nke a n'ụzọ doro anya, ọnụ ahịa hydrogen a na-emegharị emegharị nwere ike ịbụ $2-3 /kgH2 ma ọ bụrụ na enwere ezigbo akụrụngwa a na-emegharị emegharị, ebe ọnụ ahịa nkezi nke ihe onwunwe bụ $4-5 /kgH2.
Ya mere, n'ọnọdụ a na-adịghị ahụkebe, mmiri agaghị efu ihe na-erughị pasent 2 nke mkpokọta. Iji mmiri oké osimiri eme ihe nwere ike ime ka ọnụọgụ mmiri eweghachitere ugboro 2.5 ruo 5 (maka ihe na-eme ka ọ gbakee).
Oriri ike
N'ileba anya na oriri ike nke desalination, ọ dịkwa obere ma e jiri ya tụnyere ọnụọgụ ọkụ eletrik dị mkpa iji tinye sel electrolytic. Ngalaba osmosis nke na-arụ ọrụ ugbu a na-eri ihe dị ka 3.0 kW/m3. N'ụzọ dị iche, ụlọ ọrụ desalination okpomọkụ nwere oke oriri ike, site na 40 ruo 80 KWH/m3, yana ike ndị ọzọ achọrọ site na 2.5 ruo 5 KWH/m3, dabere na teknụzụ desalination. Were okwu nchekwa (ya bụ, oke ọchịchọ ike) nke ụlọ ọrụ cogeneration dị ka ihe atụ, na-ewere iji ọkpọkọ okpomọkụ, a ga-agbanwe ọchịchọ ike ahụ gaa na ihe dị ka 0.7kWh/kg nke hydrogen. Iji tinye nke a n'ọnọdụ, ọchịchọ ọkụ eletrik nke sel electrolytic dị ihe dị ka 50-55kWh/kg, yabụ ọbụlagodi n'ọnọdụ kacha njọ, ọchịchọ ike maka desalination bụ ihe dị ka 1% nke mkpokọta ntinye ike na sistemụ ahụ.
Otu ihe ịma aka nke iwepụ nnu bụ iwepụ mmiri nnu, nke nwere ike imetụta gburugburu ebe obibi mmiri dị na mpaghara ahụ. Enwere ike ịgwọ brine a ọzọ iji belata mmetụta gburugburu ebe obibi ya, si otú a na-agbakwụnye $0.6-2.40 /m³ ọzọ na ọnụ ahịa mmiri. Na mgbakwunye, ịdị mma mmiri electrolytic siri ike karịa mmiri ọṅụṅụ ma nwee ike ibute ọnụ ahịa ọgwụgwọ dị elu, mana a ka na-atụ anya na nke a ga-adị obere ma e jiri ya tụnyere ntinye ike.
Mmiri nke mmiri electrolytic maka mmepụta hydrogen bụ ihe kpọmkwem dị mkpa nke dabere na mmiri dị na mpaghara, oriri, mmebi na mmetọ. Ekwesịrị ịtụle nguzozi nke gburugburu ebe obibi na mmetụta nke usoro ihu igwe ogologo oge. Iri mmiri ga-abụ nnukwu ihe mgbochi n'ịbawanye elu hydrogen mmeghari ohuru.
Oge ozi: Maachị-08-2023