د الکترولیسس په واسطه څومره اوبه مصرفیږي؟

د الکترولیسس په واسطه څومره اوبه مصرفیږي؟

لومړی ګام: د هایدروجن تولید

د اوبو مصرف له دوو مرحلو څخه راځي: د هایدروجن تولید او د انرژۍ لیږدونکي تولید. د هایدروجن تولید لپاره، د الکترولیز شوي اوبو لږترلږه مصرف په هر کیلوګرام هایدروجن کې شاوخوا 9 کیلوګرامه اوبه دي. په هرصورت، د اوبو د منرال کولو پروسې په پام کې نیولو سره، دا تناسب کولی شي په هر کیلوګرام هایدروجن کې له 18 څخه تر 24 کیلوګرامه اوبو پورې وي، یا حتی تر 25.7 څخه تر 30.2 پورې لوړ وي..

 

د موجوده تولید پروسې (میتان بخار اصلاح) لپاره، د اوبو لږترلږه مصرف 4.5kgH2O/kgH2 دی (د عکس العمل لپاره اړین دی)، د پروسې اوبو او یخولو په پام کې نیولو سره، د اوبو لږترلږه مصرف 6.4-32.2kgH2O/kgH2 دی.

 

دوهم ګام: د انرژۍ سرچینې (د نوي کیدونکي بریښنا یا طبیعي ګاز)

بله برخه د نوي کیدونکي بریښنا او طبیعي ګاز تولید لپاره د اوبو مصرف دی. د فوتوولټیک بریښنا د اوبو مصرف د 50-400 لیټرو / MWh (2.4-19kgH2O/kgH2) او د باد بریښنا د 5-45 لیټرو / MWh (0.2-2.1kgH2O/kgH2) ترمنځ توپیر لري. په ورته ډول، د شیل ګاز څخه د ګاز تولید (د متحده ایالاتو د معلوماتو پراساس) د 1.14kgH2O/kgH2 څخه 4.9kgH2O/kgH2 ته لوړ کیدی شي.

 

په پایله کې، د فوتوولټیک بریښنا تولید او د باد بریښنا تولید لخوا تولید شوي هایدروجن اوسط ټول د اوبو مصرف په ترتیب سره شاوخوا 32 او 22kgH2O/kgH2 دی. ناڅرګندتیاوې د لمر وړانګو، د ژوند او سیلیکون مینځپانګې څخه راځي. دا د اوبو مصرف د طبیعي ګاز څخه د هایدروجن تولید په څیر د اندازې په ورته ترتیب کې دی (7.6-37 kgh2o/kgH2، په اوسط ډول 22kgH2O/kgH2 سره).

 

د اوبو ټوله نښه: د نوي کیدونکي انرژۍ کارولو پر مهال ټیټه ده

د CO2 اخراج ته ورته، د الکترولیټیک لارو لپاره د اوبو د ټیټ نفوذ لپاره یو شرط د نوي کیدونکي انرژۍ سرچینو کارول دي. که چیرې د بریښنا یوازې یوه کوچنۍ برخه د فوسیل سونګ توکو په کارولو سره تولید شي، نو د بریښنا سره تړلې د اوبو مصرف د الکترولیسیس پرمهال مصرف شوي اصلي اوبو څخه ډیر لوړ دی.

 

د مثال په توګه، د ګازو د بریښنا تولید کولی شي تر ۲۵۰۰ لیتره / میګاواټه پورې اوبه وکاروي. دا د فوسیلي سونګ توکو (طبیعي ګاز) لپاره هم غوره قضیه ده. که چیرې د ډبرو سکرو ګازی کول په پام کې ونیول شي، د هایدروجن تولید کولی شي ۳۱-۳۱.۸ کیلو ګرامه H2O/kgH2 مصرف کړي او د ډبرو سکرو تولید کولی شي ۱۴.۷ کیلو ګرامه H2O/kgH2 مصرف کړي. تمه کیږي چې د فوتوولټیک او باد څخه د اوبو مصرف هم د وخت په تیریدو سره کم شي ځکه چې د تولید پروسې ډیرې اغیزمنې کیږي او د نصب شوي ظرفیت په هر واحد کې د انرژۍ تولید ښه کیږي.

 

په ۲۰۵۰ کال کې د اوبو ټول مصرف

تمه کیږي چې نړۍ به په راتلونکي کې د نن ورځې په پرتله څو چنده ډیر هایدروجن وکاروي. د مثال په توګه، د IRENA د نړیوال انرژۍ لیږد لید اټکل کوي چې په 2050 کې به د هایدروجن غوښتنه شاوخوا 74EJ وي، چې شاوخوا دوه پر دریمه برخه به یې د نوي کیدونکي هایدروجن څخه راشي. په پرتله کولو سره، نن ورځ (خالص هایدروجن) 8.4EJ دی.

 

حتی که چیرې الکترولیټیک هایدروجن د ټول ۲۰۵۰ کال لپاره د هایدروجن اړتیا پوره کړي، د اوبو مصرف به شاوخوا ۲۵ ملیارد مکعب متره وي. لاندې ارقام دا ارقام د انسانانو لخوا جوړ شوي د اوبو مصرف نورو جریانونو سره پرتله کوي. کرنه د ۲۸۰ ملیارد مکعب متره اوبو ترټولو لویه اندازه کاروي، پداسې حال کې چې صنعت نږدې ۸۰۰ ملیارد مکعب متره کاروي او ښارونه ۴۷۰ ملیارد مکعب متره کاروي. د هایدروجن تولید لپاره د طبیعي ګازو د اصلاحاتو او د ډبرو سکرو ګازی کولو اوسنی مصرف شاوخوا ۱.۵ ملیارد مکعب متره دی.

په دې توګه، که څه هم تمه کیږي چې د الکترولیټیک لارو او مخ په زیاتیدونکي غوښتنې کې د بدلونونو له امله د اوبو لویه اندازه مصرف شي، د هایدروجن تولید څخه د اوبو مصرف به لاهم د انسانانو لخوا کارول شوي نورو جریانونو په پرتله خورا کوچنی وي. بله حواله دا ده چې د سړي سر د اوبو مصرف په کال کې د 75 (لوګزامبورګ) او 1,200 (امریکا) مکعب مترو ترمنځ دی. په اوسط ډول 400 متر مکعب / (د سړي سر * کال)، په 2050 کې د هایدروجن ټول تولید د 62 ملیون خلکو هیواد سره مساوي دی.

 

د اوبو لګښت څومره دی او څومره انرژي کارول کیږي؟

 

لګښت

الکترولیټیک حجرات لوړ کیفیت لرونکي اوبو ته اړتیا لري او د اوبو درملنې ته اړتیا لري. د ټیټ کیفیت لرونکي اوبه د ګړندي تخریب او لنډ ژوند لامل کیږي. ډیری عناصر، په شمول د ډایفرامونو او کتلستونو چې په الکلینونو کې کارول کیږي، او همدارنګه د PEM غشاګانې او سوري ټرانسپورټ طبقې، د اوبو ناپاکۍ لکه اوسپنه، کرومیم، مسو، او نورو لخوا په منفي ډول اغیزمن کیدی شي. د اوبو چلښت باید د 1μS/cm څخه کم وي او ټول عضوي کاربن د 50μg/L څخه کم وي.

 

اوبه د انرژۍ مصرف او لګښتونو کې نسبتا کوچنۍ برخه جوړوي. د دواړو پیرامیټرو لپاره ترټولو بد حالت د مالګې پاکول دي. ریورس اسموسس د مالګې پاکولو لپاره اصلي ټیکنالوژي ده، چې د نړیوال ظرفیت نږدې 70 سلنه جوړوي. دا ټیکنالوژي $1900- $2000 / m³/d لګښت لري او د زده کړې منحني کچه 15٪ لري. د دې پانګونې لګښت سره، د درملنې لګښت شاوخوا $1 / m³ دی، او ممکن په هغو سیمو کې ټیټ وي چیرې چې د بریښنا لګښتونه ټیټ وي.

 

برسېره پردې، د بار وړلو لګښتونه به په هر متر مربع کې شاوخوا $1-2 زیات شي. حتی پدې حالت کې، د اوبو د درملنې لګښتونه شاوخوا $0.05 /kgH2 دي. د دې په نظر کې نیولو سره، د نوي کیدونکي هایدروجن لګښت $2-3 /kgH2 کیدی شي که چیرې ښه نوي کیدونکي سرچینې شتون ولري، پداسې حال کې چې د اوسط سرچینې لګښت $4-5 /kgH2 دی.

 

نو په دې محافظه کاره سناریو کې، اوبه به د ټولټال ۲ سلنې څخه کم لګښت ولري. د سمندري اوبو کارول کولی شي د بیرته ترلاسه شوي اوبو مقدار له ۲.۵ څخه تر ۵ ځله زیات کړي (د بیا رغونې فکتور له مخې).

 

د انرژۍ مصرف

د مالګې پاکولو د انرژۍ مصرف ته په کتو سره، دا د هغه بریښنا مقدار په پرتله خورا کوچنی دی چې د الکترولیټیک حجرې داخلولو لپاره اړین دی. اوسنی فعال ریورس اوسموسس واحد شاوخوا 3.0 kW/m3 مصرفوي. برعکس، د تودوخې پاکولو فابریکې د انرژۍ مصرف ډیر لوړ دی، چې له 40 څخه تر 80 KWH/m3 پورې دی، د اضافي بریښنا اړتیاوې له 2.5 څخه تر 5 KWH/m3 پورې دي، چې د مالګې پاکولو ټیکنالوژۍ پورې اړه لري. د مثال په توګه د ګډ تولید فابریکې محافظه کار قضیه (یعنې د انرژۍ لوړه غوښتنه) اخیستل، د تودوخې پمپ کارول فرض کول، د انرژۍ غوښتنه به شاوخوا 0.7kWh/kg هایدروجن ته بدله شي. د دې په نظر کې نیولو سره، د الکترولیټیک حجرې د بریښنا غوښتنه شاوخوا 50-55kWh/kg ده، نو حتی په بدترین حالت کې، د پاکولو لپاره د انرژۍ غوښتنه سیسټم ته د ټولې انرژۍ داخلولو شاوخوا 1٪ ده.

 

د مالګې پاکولو یوه ننګونه د مالګین اوبو تصفیه ده، کوم چې کولی شي په سیمه ایزو سمندري ایکوسیستمونو اغیزه ولري. دا مالګه د چاپیریال اغیزې کمولو لپاره نور هم درملنه کیدی شي، پدې توګه د اوبو لګښت ته نور $0.6-2.40 /m³ اضافه کوي. سربیره پردې، د الکترولیټیک اوبو کیفیت د څښاک اوبو په پرتله ډیر سخت دی او ممکن د درملنې لوړ لګښتونه ولري، مګر تمه کیږي چې دا لاهم د بریښنا ان پټ په پرتله کوچنی وي.

د هایدروجن تولید لپاره د الکترولیټیک اوبو د اوبو نښې یو ډیر ځانګړی موقعیت پیرامیټر دی چې د ځایی اوبو شتون، مصرف، تخریب او ککړتیا پورې اړه لري. د ایکوسیستم توازن او د اوږدمهاله اقلیم رجحاناتو اغیزې باید په پام کې ونیول شي. د اوبو مصرف به د نوي کیدونکي هایدروجن د کچې لوړولو لپاره یو لوی خنډ وي.