Iye omi wo ni electrolysis nlo lati mu
Igbesẹ akọkọ: Iṣelọpọ hydrogen
Lilo omi wa lati awọn igbesẹ meji: iṣelọpọ hydrogen ati iṣelọpọ ohun elo agbara oke. Fun iṣelọpọ hydrogen, lilo omi elekitirolu ti o kere julọ jẹ to awọn kilo 9 ti omi fun kilo 100 ti hydrogen. Sibẹsibẹ, ni akiyesi ilana demineralization ti omi, ipin yii le wa lati awọn kilo 18 si 24 ti omi fun kilo 100 ti hydrogen, tabi paapaa ga to 25.7 si 30.2..
Fún ìlànà ìṣẹ̀dá tó wà tẹ́lẹ̀ (àtúnṣe methane steam), ìwọ̀n omi tó kéré jùlọ tí a lè lò jẹ́ 4.5kgH2O/kgH2 (tó yẹ fún ìhùwàpadà), ní gbígbé omi àti ìtútù yẹ̀ wò, ìwọ̀n omi tó kéré jùlọ tí a lè lò jẹ́ 6.4-32.2kgH2O/kgH2.
Igbese 2: Awọn orisun agbara (ina mọnamọna ti a le tunṣe tabi gaasi adayeba)
Apá mìíràn ni lílo omi láti ṣe iná mànàmáná tí a lè sọ di tuntun àti gaasi àdánidá. Lílo omi tí agbára fọ́tòvoltaic ń lò yàtọ̀ láàrín lítà 50-400 /MWh (2.4-19kgH2O/kgH2) àti ti agbára afẹ́fẹ́ láàrín lítà 5-45 /MWh (0.2-2.1kgH2O/kgH2). Bákan náà, a lè mú kí iṣẹ́ gaasi láti inú gaasi shale (tí a gbé kalẹ̀ lórí ìwádìí US) pọ̀ sí i láti 1.14kgH2O/kgH2 sí 4.9kgH2O/kgH2.
Ní ìparí, àpapọ̀ iye omi tí a ń lò tí a ń pè ní hydrogen tí a ń pè ní photovoltaic power generation àti afẹ́fẹ́ ń ṣe jẹ́ nǹkan bí 32 àti 22kgH2O/kgH2, lẹ́sẹẹsẹ. Àwọn àìdánilójú wọ̀nyí wá láti inú ìtànṣán oòrùn, ìgbésí ayé àti iye silicon. Lilo omi yìí wà ní ìpele kan náà gẹ́gẹ́ bí ìṣelọ́pọ́ hydrogen láti inú gaasi àdánidá (7.6-37 kgh2o /kgH2, pẹ̀lú àròpín 22kgH2O/kgH2).
Àpapọ̀ ìwọ̀n omi: Ó kéré sí i nígbà tí a bá ń lo agbára tí a lè sọ dọ̀tun
Gẹ́gẹ́ bí ìtújáde CO2, ohun pàtàkì fún ìwọ̀n omi díẹ̀ fún àwọn ipa ọ̀nà electrolytic ni lílo àwọn orísun agbára tí a lè sọ di tuntun. Tí a bá ń lo epo fosil díẹ̀ nínú iná mànàmáná, lílo omi tí ó ní í ṣe pẹ̀lú iná mànàmáná yóò ga ju omi gidi tí a ń lò nígbà electrolysis lọ.
Fún àpẹẹrẹ, agbára ìṣẹ̀dá gaasi lè lo tó lítà 2,500/MWh omi. Ó tún jẹ́ ọ̀ràn tó dára jùlọ fún epo fosil (gaasi àdánidá). Tí a bá gbé gáàsì èédú yẹ̀ wò, ìṣẹ̀dá hydrogen lè jẹ 31-31.8kgH2O/kgH2 àti ìṣẹ̀dá èédú lè jẹ 14.7kgH2O/kgH2. A tún retí pé lílo omi láti inú photovoltaics àti afẹ́fẹ́ yóò dínkù bí àkókò ṣe ń lọ bí iṣẹ́ ṣíṣe ṣe ń lọ sí i, àti pé agbára tí a fi sínú ẹ̀rọ náà yóò máa pọ̀ sí i.
Àròpọ̀ iye omi tí a lò ní ọdún 2050
A nireti pe aye yoo lo hydrogen pupọ ni igba diẹ sii ni ọjọ iwaju ju ti o nlo loni lọ. Fun apẹẹrẹ, IRENA's World Energy Transitions Outlook ṣe iṣiro pe ibeere hydrogen ni ọdun 2050 yoo jẹ nipa 74EJ, eyiti nipa ida meji ninu mẹta yoo wa lati inu hydrogen ti o tunṣe. Ni afiwe, loni (hydrogen mimọ) jẹ 8.4EJ.
Bí hydrogen elekitirolytic bá tilẹ̀ lè bá ìbéèrè hydrogen mu fún gbogbo ọdún 2050, lílo omi yóò tó bílíọ̀nù mẹ́ẹ̀ẹ́dọ́gbọ̀n mítà onígun. Àwòrán tó wà ní ìsàlẹ̀ yìí fi iye yìí wé àwọn odò omi mìíràn tí ènìyàn ṣe. Ogbin lo iye omi tó tóbi jùlọ tó tó bílíọ̀nù mẹ́tàlélógún mítà onígun, nígbà tí ilé iṣẹ́ ń lo tó bílíọ̀nù mẹ́tàlélógún mítà onígun, àwọn ìlú sì ń lo bílíọ̀nù mẹ́tàlélógójì mítà onígun. Lílo omi lọ́wọ́lọ́wọ́ ti àtúnṣe gaasi àdánidá àti èédú gaasi fún iṣẹ́jade hydrogen jẹ́ nǹkan bílíọ̀nù mẹ́tàlélógún mítà onígun.
Nítorí náà, bó tilẹ̀ jẹ́ pé a retí pé omi púpọ̀ yóò máa jẹ́ nítorí àwọn ìyípadà nínú àwọn ọ̀nà electrolytic àti bí ìbéèrè ṣe ń pọ̀ sí i, lílo omi láti inú ìṣẹ̀dá hydrogen yóò ṣì kéré sí i ju àwọn ìṣàn omi mìíràn tí ènìyàn ń lò lọ. Ohun mìíràn tí a lè tọ́ka sí ni pé lílo omi fún ẹnìkọ̀ọ̀kan jẹ́ láàrín 75 (Luxembourg) àti 1,200 (US) cubic mita fún ọdún kan. Ní àròpín 400 m3 / (fún ẹnìkọ̀ọ̀kan * ọdún), àpapọ̀ ìṣẹ̀dá hydrogen ní ọdún 2050 dọ́gba pẹ̀lú ti orílẹ̀-èdè tí ó ní ènìyàn mílíọ̀nù 62.
Iye omi ni a n gba ati iye agbara ti a n lo
iye owo
Àwọn sẹ́ẹ̀lì elektrolytic nílò omi tó dára, wọ́n sì nílò ìtọ́jú omi. Omi tó dára jù máa ń fa ìbàjẹ́ kíákíá àti kíkúrú ìgbésí ayé. Ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn èròjà, títí bí diaphragms àti catalysts tí a lò nínú àwọn alkaline, àti àwọn membranes àti àwọn fẹ́lẹ́fẹ́lẹ́ gbigbe oníhò ti PEM, lè ní ipa búburú lórí àwọn ohun tí kò ní omi bíi irin, chromium, copper, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ. A nílò kí ìṣiṣẹ́ omi kéré sí 1μS/cm àti kí gbogbo carbon organic kéré sí 50μg/L.
Omi jẹ́ ìpín díẹ̀ nínú lílo agbára àti iye owó tí a ń ná. Ohun tó burú jùlọ fún àwọn pàrámítà méjèèjì ni yíyọ iyọ̀ kúrò. Ìyípadà osmosis ni ìmọ̀ ẹ̀rọ pàtàkì fún yíyọ iyọ̀ kúrò, ó sì jẹ́ ìpín 70 nínú ọgọ́rùn-ún agbára àgbáyé. Ìmọ̀ ẹ̀rọ náà jẹ́ $1900- $2000 / m³/d ó sì ní ìwọ̀n ẹ̀kọ́ tí ó jẹ́ 15%. Ní iye owó ìdókòwò yìí, iye owó ìtọ́jú náà jẹ́ nǹkan bí $1 / m³, ó sì lè dín ní àwọn agbègbè tí iye owó iná mànàmáná kò pọ̀.
Ni afikun, iye owo gbigbe ọkọ oju omi yoo pọ si nipa $1-2 fun m³ kan. Paapaa ninu ọran yii, iye owo itọju omi jẹ nipa $0.05 /kgH2. Lati fi eyi sinu oju iwoye, iye owo hydrogen ti a le tunse le jẹ $2-3 /kgH2 ti awọn orisun atunṣe to dara ba wa, lakoko ti iye owo ti orisun apapọ jẹ $4-5 /kgH2.
Nítorí náà, ní ipò àṣà yìí, omi kò ní ná ju ìdá méjì nínú ọgọ́rùn-ún gbogbo rẹ̀ lọ. Lílo omi òkun lè mú kí iye omi tí a gbà padà pọ̀ sí i ní ìlọ́po méjì àti márùn-ún (ní ti ohun tí ó ń mú kí ara padà sípò).
Lilo agbara
Ní wíwo agbára tí a fi ń lo iyọ̀ sí iyọ̀ sí i, ó tún kéré gan-an ní ìfiwéra pẹ̀lú iye iná mànàmáná tí a nílò láti fi sínú sẹ́ẹ̀lì electrolytic. Ẹ̀rọ ìyípadà osmosis tí ń ṣiṣẹ́ lọ́wọ́lọ́wọ́ ń lo nǹkan bí 3.0 kW/m3. Ní ìyàtọ̀ sí èyí, àwọn ilé iṣẹ́ ìyọ̀ sí i ...
Ìpèníjà kan tí ó wà nínú ìyọnu omi ni pípa omi iyọ̀ nù, èyí tí ó lè ní ipa lórí àwọn ètò omi ojú omi agbègbè. A lè tún tọ́jú omi iyọ̀ yìí láti dín ipa àyíká rẹ̀ kù, nípa bẹ́ẹ̀ a lè fi $0.6-2.40 /m³ kún iye owó omi. Ní àfikún, dídára omi electrolytic le ju omi mímu lọ, ó sì lè mú kí iye owó ìtọ́jú pọ̀ sí i, ṣùgbọ́n a ṣì retí pé èyí yóò kéré ní ìfiwéra pẹ̀lú agbára tí a fi sínú rẹ̀.
Ìtẹ̀sí omi tí omi elektrolytic ń lò fún ìṣẹ̀dá hydrogen jẹ́ àmì pàtó kan tí ó sinmi lórí wíwà omi ní agbègbè, lílò rẹ̀, ìbàjẹ́ rẹ̀ àti ìbàjẹ́ rẹ̀. Ó yẹ kí a gbé ìwọ́ntúnwọ̀nsì àwọn ètò àyíká àti ipa tí àwọn àṣà ìgbà pípẹ́ ní lórí ojú ọjọ́ ayé yẹ̀ wò. Lílo omi yóò jẹ́ ìdènà ńlá sí mímú hydrogen tí a lè sọ di tuntun pọ̀ sí i.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kẹta-08-2023