Le tele o le vai e fa'aaogaina e le electrolysis
Laasaga muamua: Gaosiga o le hydrogen
E lua laasaga e faʻaaogaina ai le vai: le gaosiga o le haitorosene ma le gaosiga o le malosiaga e feaveaʻi i luga. Mo le gaosiga o le haitorosene, o le faʻaaogaina maualalo o le vai ua faʻaaogaina eletise e tusa ma le 9 kilokalama o le vai i le kilokalama o le haitorosene. Peitaʻi, i le iloiloina o le faagasologa o le faʻamamaina o minerale o le vai, e mafai ona amata mai lenei fua faatatau mai le 18 i le 24 kilokalama o le vai i le kilokalama o le haitorosene, pe oʻo lava i le maualuga e oʻo atu i le 25.7 i le 30.2.
Mo le faiga o gaosiga o loʻo iai nei (methane steam reforming), o le vai e faʻaaogaina maualalo e 4.5kgH2O/kgH2 (e manaʻomia mo le tali atu), pe a amanaʻia le vai o le faiga ma le faʻamālūlūina, o le vai e faʻaaogaina maualalo e 6.4-32.2kgH2O/kgH2.
Laasaga 2: Punaoa o le malosiaga (eletise fa'afouina po'o le kesi masani)
O le isi vaega o le faʻaaogaina o le vai e gaosia ai le eletise faʻafouina ma le kesi masani. O le faʻaaogaina o le vai o le malosiaga photovoltaic e eseese i le va o le 50-400 lita /MWh (2.4-19kgH2O/kgH2) ma le malosiaga o le matagi i le va o le 5-45 lita /MWh (0.2-2.1kgH2O/kgH2). I se tulaga tutusa, o le gaosiga o le kesi mai le kesi shale (e faʻavae i luga o faʻamatalaga a Amerika) e mafai ona faʻateleina mai le 1.14kgH2O/kgH2 i le 4.9kgH2O/kgH2.
I le faaiuga, o le averesi o le aofaiga atoa o le faʻaaogaina o le hydrogen e gaosia e le gaosiga o le eletise photovoltaic ma le gaosiga o le eletise matagi e tusa ma le 32 ma le 22kgH2O/kgH2, i le faasologa. O le le mautonu e mafua mai i le averesi o le la, le umi o le ola ma le tele o le silicon. O lenei faʻaaogaina o le vai e tutusa lava le tele ma le gaosiga o le hydrogen mai le kesi masani (7.6-37 kgh2o /kgH2, faatasi ai ma le averesi o le 22kgH2O/kgH2).
Aofa'i o le tulagavae o le vai: Maualalo pe a fa'aogaina le malosiaga fa'afouina
E tutusa ma le fa'asa'olotoina o le CO2, o se mea e mana'omia muamua mo le maualalo o le fa'aleagaina o le vai mo auala eletise, o le fa'aaogaina lea o punaoa o le malosiaga fa'afouina. Afai e na'o se vaega itiiti o le eletise e gaosia mai le fa'aaogaina o suau'u fa'asaina, o le fa'aaogaina o le vai e feso'ota'i ma le eletise e sili atu le maualuga nai lo le vai moni e fa'aaogaina i le taimi o le eletise.
Mo se faʻataʻitaʻiga, o le gaosiga o le eletise mai le kesi e mafai ona faʻaaogaina ai le vai e oʻo atu i le 2,500 lita /MWh. O le tulaga sili foi lea mo suauʻu faʻalenatura (kesi masani). Afai e mafaufau i le faʻaaogaina o le malala, e mafai e le gaosiga o le haitorosene ona faʻaaogaina le 31-31.8kgH2O/kgH2 ma e mafai e le gaosiga o le malala ona faʻaaogaina le 14.7kgH2O/kgH2. E faʻamoemoeina foʻi o le a faʻaitiitia le faʻaaogaina o le vai mai photovoltaics ma le matagi i le aluga o taimi aʻo faʻaleleia atili le faʻagasologa o gaosiga ma faʻaleleia atili le gaosiga o le malosiaga i le iunite o le gafatia ua faʻapipiʻiina.
Aofa'i o le fa'aaogaina o le vai i le 2050
Ua faʻamoemoeina o le a faʻaaogaina e le lalolagi le tele o le haitorosene i le lumanaʻi nai lo le taimi nei. Mo se faʻataʻitaʻiga, ua fuafua e le IRENA's World Energy Transitions Outlook o le manaʻoga mo le haitorosene i le 2050 o le a tusa ma le 74EJ, ma e tusa ma le lua vaetolu o le a sau mai le haitorosene faʻafouina. I le faʻatusatusaga, o le aso (haitorosene mama) e 8.4EJ.
E tusa lava pe mafai e le haitorosene eletise ona fa'amalieina le mana'oga o le haitorosene mo le 2050 atoa, o le fa'aaogaina o le vai e tusa ma le 25 piliona mita kupita. O le ata o lo'o i lalo o lo'o fa'atusatusa ai lenei fuainumera i isi vaitafe e fa'aaogaina ai le vai e faia e tagata. O fa'ato'aga e fa'aaogaina le aofa'i tele o le 280 piliona mita kupita o le vai, ae o pisinisi e fa'aaogaina toetoe lava 800 piliona mita kupita ma o 'a'ai e fa'aaogaina le 470 piliona mita kupita. O le fa'aaogaina o le vai i le taimi nei mo le toe fa'aleleia o le kesi masani ma le fa'asuaina o le malala mo le gaosiga o le haitorosene e tusa ma le 1.5 piliona mita kupita.
O le mea lea, e ui o le tele o le vai e faʻamoemoeina o le a faʻaaogaina ona o suiga i auala eletise ma le faʻatupulaia o le manaʻoga, o le faʻaaogaina o le vai mai le gaosiga o le haitorosene o le a laʻititi lava nai lo isi tafega e faʻaaogaina e tagata. O le isi faʻamatalaga taua o le faʻaaogaina o le vai e le tagata e tasi e va i le 75 (Luxembourg) ma le 1,200 (US) mita kupita i le tausaga. I le averesi o le 400 m3 / (i le tagata e tasi * tausaga), o le aofaʻi atoa o le gaosiga o le haitorosene i le 2050 e tutusa ma le atunuu e 62 miliona tagata.
O le a le tau o le vai ma le tele o le malosiaga e faʻaaogaina
tau
E manaʻomia e sela eletise le vai maualuga le lelei ma e manaʻomia foʻi le faʻamamāina o le vai. O le vai e le lelei tele e vave ai ona pala ma puʻupuʻu ai le ola. O le tele o elemene, e aofia ai diaphragms ma catalysts e faʻaaogaina i alkalines, faʻapea foʻi ma membranes ma porous transport layers o le PEM, e mafai ona aʻafia leaga e mea leaga o le vai e pei o le uʻamea, chromium, copper, ma isi. E manaʻomia le conductivity o le vai e itiiti ifo i le 1μS/cm ma le aofaʻi o le carbon organic e itiiti ifo i le 50μg/L.
E itiiti lava se vaega o le fa'aaogaina o le malosi ma tau o le vai. O le tulaga sili ona leaga mo itu uma e lua o le fa'amamaina lea o le vai. O le reverse osmosis o le tekinolosi autu lea mo le fa'amamaina o le vai, e toetoe lava 70 pasene o le gafatia o le lalolagi. O le tau o le tekinolosi e $1900- $2000 / m³/aso ma e 15% le fua faatatau o le a'oa'oina. I lenei tau o tupe teufaafaigaluega, o le tau o le togafitiga e tusa ma le $1 /m³, ma atonu e maualalo ifo i nofoaga e maualalo ai tau o le eletise.
E le gata i lea, o le a si'itia tau o felauaiga pe tusa ma le $1-2 i le m³. E tusa lava pe i lenei tulaga, o tau o le fa'amamāina o le vai e tusa ma le $0.05 /kgH2. I se fa'atusatusaga, o le tau o le haitorosene fa'afouina e mafai ona $2-3 /kgH2 pe afai e maua ni punaoa fa'afouina lelei, ae o le tau o le punaoa masani e $4-5 /kgH2.
O lea la i lenei tulaga fa'asao, o le tau o le vai e itiiti ifo i le 2 pasene o le aofa'i atoa. O le fa'aaogaina o le vai o le sami e mafai ona fa'ateleina ai le aofa'i o le vai e toe maua mai i le 2.5 i le 5 taimi (i tulaga o le recovery factor).
Fa'aaogaina o le malosi
I le tilotilo i le malosi e faʻaaogaina e le desalination, e matua laʻititi lava pe a faʻatusatusa i le aofaʻi o le eletise e manaʻomia e faʻaofi ai le electrolytic cell. O le reverse osmosis unit o loʻo faʻaaogaina nei e tusa ma le 3.0 kW/m3. I se faʻatusatusaga, o laʻau faʻavevela o le desalination e sili atu le maualuga o le malosi e faʻaaogaina, e amata mai le 40 i le 80 KWH/m3, faʻatasi ai ma manaʻoga faʻaopoopo o le malosi e amata mai le 2.5 i le 5 KWH/m3, e faʻatatau i le tekinolosi o le desalination. I le faia o le mataupu faʻasao (e pei o le manaʻoga maualuga o le malosi) o se laʻau cogeneration o se faʻataʻitaʻiga, pe a faʻaaogaina se pamu vevela, o le manaʻoga o le malosi o le a liua i le tusa ma le 0.7kWh/kg o le hydrogen. Mo se faʻataʻitaʻiga, o le manaʻoga o le eletise o le electrolytic cell e tusa ma le 50-55kWh/kg, o lea e tusa lava pe sili atu le leaga o le tulaga, o le manaʻoga o le malosi mo le desalination e tusa ma le 1% o le aofaʻi o le malosi e faʻaofi i le faiga.
O se tasi o luʻitau o le faʻamamāina o le vai masima o le lafoaʻiina lea o le vai masima, lea e mafai ona i ai se aafiaga i siosiomaga o le gataifale i le lotoifale. E mafai ona toe togafitia lenei vai masima e faʻaitiitia ai lona aʻafiaga i le siosiomaga, ma faʻaopoopoina ai le isi $0.6-2.40 /m³ i le tau o le vai. E le gata i lea, o le lelei o le vai eletise e sili atu ona faigata nai lo le vai inu ma e ono iʻu ai i le maualuga o tau o togafitiga, ae o loʻo faʻamoemoeina pea o le a laʻititi pe a faʻatusatusa i le eletise e tuʻuina mai.
O le tulagavae o le vai o le vai eletise mo le gaosiga o le haitorosene o se tulaga patino lava lea e faalagolago i le maua o le vai i le lotoifale, le faʻaaogaina, le faʻaleagaina ma le faʻaleagaina o le ea. E tatau ona mafaufau i le paleni o siosiomaga ma le aʻafiaga o aga masani o le tau i le lumanaʻi. O le faʻaaogaina o le vai o le a avea ma faʻalavelave tele i le faʻateleina o le haitorosene faʻafouina.
Taimi na lafoina ai: Mati-08-2023