اليڪٽرولائيزيشن ذريعي ڪيترو پاڻي استعمال ٿئي ٿو؟

اليڪٽرولائيزيشن ذريعي ڪيترو پاڻي استعمال ٿئي ٿو

پهريون قدم: هائيڊروجن جي پيداوار

پاڻي جو استعمال ٻن مرحلن مان ايندو آهي: هائيڊروجن جي پيداوار ۽ اپ اسٽريم انرجي ڪيريئر جي پيداوار. هائيڊروجن جي پيداوار لاءِ، اليڪٽرولائيزڊ پاڻي جو گهٽ ۾ گهٽ استعمال تقريباً 9 ڪلوگرام پاڻي في ڪلوگرام هائيڊروجن آهي. جڏهن ته، پاڻي جي معدنيات جي خاتمي جي عمل کي نظر ۾ رکندي، هي تناسب 18 کان 24 ڪلوگرام پاڻي في ڪلوگرام هائيڊروجن تائين، يا اڃا به 25.7 کان 30.2 تائين ٿي سگهي ٿو..

 

موجوده پيداوار جي عمل (ميٿين اسٽيم ريفارمنگ) لاءِ، گھٽ ۾ گھٽ پاڻي جو استعمال 4.5kgH2O/kgH2 آهي (رد عمل لاءِ گهربل)، پروسيس پاڻي ۽ ٿڌي ڪرڻ کي نظر ۾ رکندي، گھٽ ۾ گھٽ پاڻي جو استعمال 6.4-32.2kgH2O/kgH2 آهي.

 

قدم 2: توانائي جا ذريعا (قابل تجديد بجلي يا قدرتي گئس)

ٻيو جزو قابل تجديد بجلي ۽ قدرتي گئس پيدا ڪرڻ لاءِ پاڻي جو استعمال آهي. فوٽووولٽڪ پاور جو پاڻي جو استعمال 50-400 ليٽر / ميگاواٽ (2.4-19 ڪلوگرام ايڇ 2 او / ڪلوگرام ايڇ 2) ۽ ونڊ پاور جو پاڻي جو استعمال 5-45 ليٽر / ميگاواٽ (0.2-2.1 ڪلوگرام ايڇ 2 او / ڪلوگرام ايڇ 2) جي وچ ۾ آهي. ساڳئي طرح، شيل گئس مان گئس جي پيداوار (آمريڪي ڊيٽا جي بنياد تي) 1.14 ڪلوگرام ايڇ 2 او / ڪلوگرام ايڇ 2 کان 4.9 ڪلوگرام ايڇ 2 او / ڪلوگرام ايڇ 2 تائين وڌائي سگهجي ٿي.

 

نتيجي ۾، فوٽووولٽڪ پاور جنريشن ۽ ونڊ پاور جنريشن ذريعي پيدا ٿيندڙ هائيڊروجن جو سراسري ڪل پاڻي استعمال ترتيب وار 32 ۽ 22kgH2O/kgH2 آهي. غير يقيني صورتحال شمسي تابڪاري، زندگي ۽ سلڪون جي مواد مان ايندي آهي. هي پاڻي استعمال قدرتي گئس مان هائيڊروجن پيداوار جي شدت جي ساڳئي ترتيب تي آهي (7.6-37 kgh2o/kgH2، سراسري طور تي 22kgH2O/kgH2 سان).

 

ڪُل پاڻي جو نشان: قابل تجديد توانائي استعمال ڪرڻ وقت گهٽ

CO2 جي اخراج وانگر، اليڪٽرولائيٽڪ رستن لاءِ گهٽ پاڻي جي نشان لاءِ هڪ شرط قابل تجديد توانائي جي ذريعن جو استعمال آهي. جيڪڏهن بجلي جو صرف هڪ ننڍڙو حصو فوسل ايندھن استعمال ڪندي پيدا ڪيو وڃي، ته بجلي سان لاڳاپيل پاڻي جو استعمال اليڪٽرولائسس دوران استعمال ٿيندڙ اصل پاڻي کان تمام گهڻو وڌيڪ هوندو.

 

مثال طور، گئس بجلي جي پيداوار 2,500 ليٽر / ميگاواٽ ڪلاڪ تائين پاڻي استعمال ڪري سگهي ٿي. اهو فوسل فيول (قدرتي گئس) لاءِ پڻ بهترين ڪيس آهي. جيڪڏهن ڪوئلي جي گيسيفڪيشن تي غور ڪيو وڃي ته، هائيڊروجن جي پيداوار 31-31.8kgH2O/kgH2 استعمال ڪري سگهي ٿي ۽ ڪوئلي جي پيداوار 14.7kgH2O/kgH2 استعمال ڪري سگهي ٿي. فوٽووولٽيڪس ۽ ونڊ مان پاڻي جي استعمال ۾ پڻ وقت سان گڏ گهٽتائي جي اميد آهي ڇاڪاڻ ته پيداوار جا عمل وڌيڪ ڪارآمد ٿي ويندا آهن ۽ نصب ٿيل گنجائش جي في يونٽ توانائي جي پيداوار بهتر ٿيندي آهي.

 

2050 ۾ پاڻي جو ڪُل استعمال

دنيا ۾ مستقبل ۾ اڄ جي ڀيٽ ۾ ڪيترائي ڀيرا وڌيڪ هائيڊروجن استعمال ڪرڻ جي اميد آهي. مثال طور، IRENA جي ورلڊ انرجي ٽرانزيشن آئوٽ لُڪ جو اندازو آهي ته 2050 ۾ هائيڊروجن جي طلب لڳ ڀڳ 74 EJ هوندي، جنهن مان لڳ ڀڳ ٻه ٽيون حصو قابل تجديد هائيڊروجن مان ايندو. مقابلي ۾، اڄ (خالص هائيڊروجن) 8.4 EJ آهي.

 

جيتوڻيڪ جيڪڏهن اليڪٽرولائيٽڪ هائيڊروجن سڄي 2050 جي هائيڊروجن جي گهرج کي پورو ڪري سگهي ٿي، تڏهن به پاڻي جو استعمال تقريباً 25 ارب ڪيوبڪ ميٽر هوندو. هيٺ ڏنل انگ اکر هن انگ کي ٻين انسان جي ٺاهيل پاڻي جي استعمال جي وهڪري سان ڀيٽي ٿو. زراعت سڀ کان وڏي مقدار ۾ 280 ارب ڪيوبڪ ميٽر پاڻي استعمال ڪري ٿي، جڏهن ته صنعت تقريبن 800 ارب ڪيوبڪ ميٽر ۽ شهر 470 ارب ڪيوبڪ ميٽر استعمال ڪن ٿا. هائيڊروجن جي پيداوار لاءِ قدرتي گئس جي اصلاح ۽ ڪوئلي جي گيسيفڪيشن جو موجوده پاڻي جو استعمال تقريباً 1.5 ارب ڪيوبڪ ميٽر آهي.

تنهن ڪري، جيتوڻيڪ اليڪٽرولائيٽڪ رستن ۾ تبديلين ۽ وڌندڙ طلب جي ڪري پاڻي جي وڏي مقدار جي استعمال جي اميد آهي، هائيڊروجن جي پيداوار مان پاڻي جو استعمال اڃا تائين انسانن پاران استعمال ٿيندڙ ٻين وهڪري جي ڀيٽ ۾ تمام گهٽ هوندو. هڪ ٻيو حوالو نقطو اهو آهي ته في ڪس پاڻي جو استعمال 75 (لگزمبرگ) ۽ 1,200 (آمريڪي) ڪيوبڪ ميٽر في سال جي وچ ۾ آهي. سراسري طور تي 400 m3 / (في ڪس * سال)، 2050 ۾ ڪل هائيڊروجن پيداوار 62 ملين ماڻهن جي ملڪ جي برابر آهي.

 

پاڻي ڪيترو خرچ ٿئي ٿو ۽ ڪيتري توانائي استعمال ٿئي ٿي

 

قيمت

اليڪٽرولائيٽڪ سيلز کي اعليٰ معيار جي پاڻي جي ضرورت هوندي آهي ۽ انهن کي پاڻي جي علاج جي ضرورت هوندي آهي. گهٽ معيار جو پاڻي تيزيءَ سان خراب ٿيڻ ۽ زندگي جي مختصر مدت جو سبب بڻجندو آهي. ڪيترائي عنصر، جن ۾ الڪلائن ۾ استعمال ٿيندڙ ڊايافرام ۽ ڪيٽالسٽ شامل آهن، انهي سان گڏ PEM جي جھليون ۽ سوراخ واري ٽرانسپورٽ پرتون، پاڻي جي نجاست جهڙوڪ لوهه، ڪروميم، ڪاپر، وغيره کان خراب طور تي متاثر ٿي سگهن ٿيون. پاڻي جي چالکائي 1μS/cm کان گهٽ ۽ ڪل نامياتي ڪاربان 50μg/L کان گهٽ هجڻ گهرجي.

 

پاڻي توانائي جي استعمال ۽ خرچن ۾ نسبتاً ننڍڙو حصو رکي ٿو. ٻنهي پيرا ميٽرز لاءِ بدترين صورتحال ڊي سيلينيشن آهي. ريورس اوسموسس ڊي سيلينيشن لاءِ مکيه ٽيڪنالاجي آهي، جيڪا عالمي گنجائش جو تقريباً 70 سيڪڙو آهي. ٽيڪنالاجي جي قيمت $1900- $2000 / m³/d آهي ۽ ان جي سکيا جي شرح 15٪ آهي. هن سيڙپڪاري جي قيمت تي، علاج جي قيمت تقريبن $1 / m³ آهي، ۽ انهن علائقن ۾ گهٽ ٿي سگهي ٿي جتي بجلي جي قيمت گهٽ آهي.

 

ان کان علاوه، شپنگ جي قيمتن ۾ تقريبن $1-2 في m³ جو اضافو ٿيندو. هن صورت ۾ به، پاڻي جي علاج جي قيمت تقريبن $0.05 /kgH2 آهي. ان کي نظر ۾ رکڻ لاءِ، قابل تجديد هائيڊروجن جي قيمت $2-3 /kgH2 ٿي سگهي ٿي جيڪڏهن سٺا قابل تجديد وسيلا موجود هجن، جڏهن ته سراسري وسيلن جي قيمت $4-5 /kgH2 آهي.

 

تنهن ڪري هن قدامت پسند منظرنامي ۾، پاڻي جي قيمت ڪل جي 2 سيڪڙو کان به گهٽ هوندي. سامونڊي پاڻي جو استعمال پاڻي جي مقدار کي 2.5 کان 5 ڀيرا وڌائي سگھي ٿو (وصولي عنصر جي لحاظ کان).

 

توانائي جو واھپو

ڊي سيلينيشن جي توانائي جي استعمال کي ڏسندي، اهو اليڪٽرولائيٽڪ سيل کي داخل ڪرڻ لاءِ گهربل بجلي جي مقدار جي مقابلي ۾ تمام گهٽ آهي. موجوده آپريٽنگ ريورس اوسموسس يونٽ تقريباً 3.0 ڪلوواٽ/m3 استعمال ڪري ٿو. ان جي ابتڙ، ٿرمل ڊي سيلينيشن پلانٽس ۾ توانائي جي استعمال تمام گهڻو آهي، 40 کان 80 ڪلوواٽ/m3 تائين، اضافي بجلي جي گهرج 2.5 کان 5 ڪلوواٽ/m3 تائين، ڊي سيلينيشن ٽيڪنالاجي تي منحصر آهي. هڪ گڏيل پيداوار پلانٽ جي قدامت پسند ڪيس (يعني وڌيڪ توانائي جي طلب) کي مثال طور وٺندي، هڪ گرمي پمپ جي استعمال کي فرض ڪندي، توانائي جي طلب کي تقريباً 0.7 ڪلوواٽ/ڪلوگرام هائيڊروجن ۾ تبديل ڪيو ويندو. ان کي نظر ۾ رکڻ لاءِ، اليڪٽرولائيٽڪ سيل جي بجلي جي طلب تقريباً 50-55 ڪلوواٽ/ڪلوگرام آهي، تنهن ڪري بدترين حالتن ۾ به، ڊي سيلينيشن لاءِ توانائي جي طلب سسٽم ۾ ڪل توانائي جي ان پٽ جو تقريباً 1٪ آهي.

 

ڊي سيلينيشن جو هڪ چئلينج لوڻ واري پاڻي جي نيڪال آهي، جيڪو مقامي سامونڊي ماحولياتي نظام تي اثر انداز ٿي سگهي ٿو. هن لوڻ کي ان جي ماحولياتي اثر کي گهٽائڻ لاءِ وڌيڪ علاج ڪري سگهجي ٿو، اهڙي طرح پاڻي جي قيمت ۾ ٻيو $0.6-2.40 /m³ شامل ڪيو ويندو. ان کان علاوه، اليڪٽرولائيٽڪ پاڻي جي معيار پيئڻ جي پاڻي کان وڌيڪ سخت آهي ۽ ان جي نتيجي ۾ علاج جي قيمت وڌيڪ ٿي سگهي ٿي، پر اهو اڃا تائين بجلي جي ان پٽ جي مقابلي ۾ ننڍو هجڻ جي اميد آهي.

هائيڊروجن جي پيداوار لاءِ اليڪٽرولائيٽڪ پاڻي جو پاڻي جو نشان هڪ تمام مخصوص جڳهه جو پيرا ميٽر آهي جيڪو مقامي پاڻي جي دستيابي، استعمال، تباهي ۽ آلودگي تي منحصر آهي. ماحولياتي نظام جي توازن ۽ ڊگهي مدت جي موسمياتي رجحانن جي اثر تي غور ڪيو وڃي. پاڻي جو استعمال قابل تجديد هائيڊروجن کي وڌائڻ ۾ هڪ وڏي رڪاوٽ هوندو.