Firy ny rano lanin'ny electrolysis?

Ohatrinona ny rano lanin'ny electrolysis

Dingana voalohany: Famokarana hidrôzenina

Ny fanjifana rano dia avy amin'ny dingana roa: ny famokarana hidrôzenina sy ny famokarana mpitondra angovo avy any ambony. Ho an'ny famokarana hidrôzenina, ny fanjifana rano elektrolisisa farafahakeliny dia eo amin'ny 9 kilao eo ho eo isaky ny kilao hidrôzenina. Na izany aza, raha jerena ny fizotran'ny fanesorana mineraly amin'ny rano, ity tahan'ny ity dia mety eo anelanelan'ny 18 ka hatramin'ny 24 kilao isaky ny kilao hidrôzenina, na mety hahatratra 25.7 ka hatramin'ny 30.2 mihitsy aza..

 

Ho an'ny dingana famokarana efa misy (fanamboarana amin'ny etona metana), ny fanjifana rano farany ambany dia 4.5kgH2O/kgH2 (ilaina amin'ny fihetsehana), raha jerena ny rano ampiasaina amin'ny dingana sy ny fampangatsiahana, ny fanjifana rano farany ambany dia 6.4-32.2kgH2O/kgH2.

 

Dingana 2: Loharanon-angovo (herinaratra azo havaozina na entona voajanahary)

Singa iray hafa ny fanjifana rano mba hamokarana herinaratra azo havaozina sy entona voajanahary. Miovaova eo anelanelan'ny 50-400 litatra/MWh (2.4-19kgH2O/kgH2) ny fanjifana rano amin'ny herin'ny masoandro ary eo anelanelan'ny 5-45 litatra/MWh (0.2-2.1kgH2O/kgH2) ny fanjifana rano amin'ny herin'ny rivotra. Toy izany koa, ny famokarana entona avy amin'ny entona shale (mifototra amin'ny angon-drakitra amerikana) dia azo ampitomboina avy amin'ny 1.14kgH2O/kgH2 ka hatramin'ny 4.9kgH2O/kgH2.

 

Ho famaranana, ny salan'isa fanjifana rano amin'ny hidrôzenina vokarin'ny famokarana herinaratra avy amin'ny fotovoltaika sy ny famokarana herinaratra avy amin'ny rivotra dia eo amin'ny 32 sy 22kgH2O/kgH2 eo ho eo. Ny tsy fahazoana antoka dia avy amin'ny taratra masoandro, ny androm-piainana ary ny votoatin'ny silikônina. Mitovy lanja amin'ny famokarana hidrôzenina avy amin'ny entona voajanahary (7.6-37 kgh2o/kgH2, miaraka amin'ny salan'isa 22kgH2O/kgH2) io fanjifana rano io.

 

Dian-drano manontolo: Ambany kokoa rehefa mampiasa angovo azo havaozina

Mitovy amin'ny famoahana CO2, ny fepetra takiana mba hampihenana ny dian-drano amin'ny lalana elektrolisisa dia ny fampiasana loharanon-kery azo havaozina. Raha ampahany kely amin'ny herinaratra ihany no vokarina amin'ny alàlan'ny solika fôsily, dia avo lavitra noho ny rano tena laniana mandritra ny elektrolisisa ny fanjifana rano mifandraika amin'izany.

 

Ohatra, ny famokarana herinaratra amin'ny alalan'ny entona dia afaka mampiasa rano hatramin'ny 2 500 litatra/MWh. Izany koa no tranga tsara indrindra ho an'ny solika fôsily (gaz voajanahary). Raha dinihina ny fanamboarana entona avy amin'ny arintany, ny famokarana hidrôzenina dia afaka mandany 31-31.8kgH2O/kgH2 ary ny famokarana arintany dia afaka mandany 14.7kgH2O/kgH2. Ny fanjifana rano avy amin'ny photovoltaics sy ny rivotra dia antenaina hihena ihany koa rehefa mandeha ny fotoana rehefa miha-mahomby kokoa ny fizotran'ny famokarana ary mihatsara ny famokarana angovo isaky ny singa amin'ny fahafaha-mamokatra napetraka.

 

Fanjifana rano manontolo amin'ny taona 2050

Antenaina fa hampiasa hidrôzenina betsaka kokoa noho ny ankehitriny izao tontolo izao amin'ny ho avy. Ohatra, ny World Energy Transitions Outlook an'ny IRENA dia manombana fa ny fangatahana hidrôzenina amin'ny taona 2050 dia ho eo amin'ny 74EJ eo ho eo, izay roa ampahatelony eo ho eo no ho avy amin'ny hidrôzenina azo havaozina. Raha ampitahaina, ankehitriny (hidrôzenina madio) dia 8.4EJ.

 

Na dia afaka mamaly ny filàna hidrôzenina mandritra ny taona 2050 manontolo aza ny hidrôzenina elektrolitika, dia ho eo amin'ny 25 lavitrisa metatra toratelo eo ho eo ny fanjifana rano. Ny sary etsy ambany dia mampitaha io tarehimarika io amin'ny renirano fanjifana rano hafa nataon'olombelona. Ny fambolena no mampiasa rano betsaka indrindra, dia 280 lavitrisa metatra toratelo, raha toa kosa ka mampiasa efa ho 800 lavitrisa metatra toratelo ny indostria ary mampiasa 470 lavitrisa metatra toratelo ny tanàn-dehibe. Ny fanjifana rano amin'izao fotoana izao amin'ny fanavaozana ny entona voajanahary sy ny fanamboarana entona arintany ho an'ny famokarana hidrôzenina dia eo amin'ny 1.5 lavitrisa metatra toratelo.

Noho izany, na dia betsaka aza ny rano antenaina ho lany noho ny fiovan'ny lalan'ny elektrolisisa sy ny fitomboan'ny fangatahana, dia mbola ho kely kokoa ny fanjifana rano avy amin'ny famokarana hidrôzenina raha oharina amin'ny fikorianan'ny rano hafa ampiasain'ny olombelona. Ny teboka iray hafa dia ny fanjifana rano isan'olona dia eo anelanelan'ny 75 (Luxembourg) sy 1.200 (Etazonia) metatra toratelo isan-taona. Amin'ny salan'isa 400 m3 / (isan'olona * taona), ny famokarana hidrôzenina manontolo amin'ny taona 2050 dia mitovy amin'ny an'ny firenena misy mponina 62 tapitrisa.

 

Ohatrinona ny vidin'ny rano sy ny habetsaky ny angovo ampiasaina

 

MIRARY

Mila rano avo lenta ny sela elektrolitika ary mila fitsaboana amin'ny rano. Ny rano ambany kalitao dia mitarika ho amin'ny fahasimbana haingana kokoa sy ny faharetany fohy kokoa. Maro ny singa, anisan'izany ny diaphragms sy ny catalysts ampiasaina amin'ny alkalines, ary koa ny membranes sy ny sosona fitaterana porous an'ny PEM, no mety ho voakasiky ny loto ao anaty rano toy ny vy, chromium, varahina, sns. Ny fitondrana rano dia takiana ho latsaky ny 1μS/cm ary ny karbônina organika manontolo latsaky ny 50μg/L.

 

Ny rano dia mitana anjara toerana kely amin'ny fandaniana angovo sy ny fandaniana. Ny tranga ratsy indrindra amin'ireo masontsivana roa ireo dia ny fanesorana sira. Ny osmosis mivadika no teknolojia lehibe indrindra amin'ny fanesorana sira, izay mitentina efa ho 70 isan-jaton'ny fahafaha-mamokatra manerantany. Mitentina $1900- $2000/m³/d ny teknolojia ary manana tahan'ny fianarana 15%. Amin'ity vidin'ny fampiasam-bola ity, ny vidin'ny fitsaboana dia eo amin'ny $1/m³ eo ho eo, ary mety ho ambany kokoa any amin'ny faritra izay ambany ny vidin'ny herinaratra.

 

Ankoatra izany, hitombo eo amin'ny $1-2 isaky ny m³ ny saran'ny fandefasana entana. Na dia amin'ity tranga ity aza, dia eo amin'ny $0.05 /kgH2 eo ho eo ny saran'ny fanadiovana rano. Raha jerena amin'ny fomba fijery ankapobeny, ny vidin'ny hidrôzenina azo havaozina dia mety ho $2-3 /kgH2 raha misy loharanon-karena azo havaozina tsara, raha toa kosa ny vidin'ny loharanon-karena antonony dia $4-5 /kgH2.

 

Koa amin'ity toe-javatra tsy dia miraharaha loatra ity, dia latsaky ny 2 isan-jaton'ny totalin'ny vidiny ny vidin'ny rano. Ny fampiasana ranomasina dia afaka mampitombo ny habetsahan'ny rano azo avy amin'ny rano 2.5 ka hatramin'ny 5 heny (raha ny momba ny tahan'ny famerenana amin'ny laoniny no jerena).

 

Fanjifana angovo

Raha jerena ny fanjifana angovo azo avy amin'ny desalination, dia kely dia kely ihany koa izany raha oharina amin'ny habetsaky ny herinaratra ilaina hampidirana ny sela electrolytika. Ny fitaovana osmosis mivadika miasa amin'izao fotoana izao dia mandany angovo eo amin'ny 3.0 kW/m3 eo ho eo. Mifanohitra amin'izany kosa, ny orinasa desalination mafana dia mandany angovo betsaka kokoa, manomboka amin'ny 40 ka hatramin'ny 80 KWH/m3, miaraka amin'ny filàna herinaratra fanampiny manomboka amin'ny 2.5 ka hatramin'ny 5 KWH/m3, miankina amin'ny teknolojia desalination. Raha raisina ho ohatra ny tranga mahazatra (izany hoe filàna angovo ambony kokoa) amin'ny orinasa cogeneration, raha heverina fa mampiasa paompy hafanana, ny filàna angovo dia hovaina ho 0.7kWh/kg eo ho eo amin'ny hidrôzenina. Raha jerena amin'ny fomba fijery ankapobeny, ny filàna herinaratra avy amin'ny sela electrolytika dia eo amin'ny 50-55kWh/kg eo ho eo, ka na dia amin'ny tranga ratsy indrindra aza, ny filàna angovo ho an'ny desalination dia eo amin'ny 1% eo ho eo amin'ny angovo rehetra miditra ao amin'ny rafitra.

 

Ny iray amin'ireo fanamby amin'ny fanesorana sira dia ny fanariana rano masira, izay mety hisy fiantraikany amin'ny tontolo iainana an-dranomasina eo an-toerana. Azo tsaboina bebe kokoa ity rano masira ity mba hampihenana ny fiantraikany amin'ny tontolo iainana, ka hampitombo $0.6-2.40/m³ fanampiny amin'ny vidin'ny rano. Ankoatra izany, henjana kokoa noho ny rano fisotro ny kalitaon'ny rano elektrolitika ary mety hiteraka fandaniana amin'ny fitsaboana ambony kokoa, saingy mbola antenaina ho kely izany raha oharina amin'ny herinaratra miditra.

Ny dian-dranon'ny rano elektrolitika ho an'ny famokarana hidrôzenina dia masontsivana tena manokana izay miankina amin'ny fisian'ny rano eo an-toerana, ny fanjifana, ny fahasimbana ary ny fandotoana. Tokony hodinihina ny fifandanjan'ny tontolo iainana sy ny fiantraikan'ny fironana maharitra amin'ny toetrandro. Ny fanjifana rano dia ho sakana lehibe amin'ny fampitomboana ny hidrôzenina azo havaozina.