Vilken miljövänlig teknik används för vätgasgenerering runt om i världen
Enligt Office of Energy Efficiency and Renewable Energy har vätgas potential att minska mängden luftföroreningar i form av växthusgaser avsevärt. Hur vätgasproduktionen går till är dock också viktigt för dess miljöpåverkan.
Vissa produktionsmetoder är mer hållbara än andra. I grå vätgasproduktion används SMR-teknik (omformning av metan med ånga) till att skapa vätgas från naturgas, en process där stora volymer CO2 släpps ut.
I blå vätgasproduktion används teknik för att fånga upp och lagra det kol som genereras med SMR-tekniken. I grön vätgasproduktion delas å andra sidan vattenmolekyler upp i syre och väte via elektrolys, där förnybar el används till att extrahera vätgas från ångan.
Även om tillgången på förnybar energi är en begränsande faktor i utbyggnaden av grön vätgasproduktion har processen noll CO2-utsläpp, så efterfrågan på den här källan till ren energi bara växer. De kommande åren kan vi förvänta oss att vätgas används i grön teknik runt om i världen.
Grön vätgasteknik över hela världen
När grön vätgas har producerats kan den användas till bland annat energilagring som bränsleceller och produktion av alternativa bränslen. Här är några exempel:
Teknik med bränsleceller
Vätgas används till att driva bränsleceller som genererar elektricitet genom en kemisk reaktion mellan väte och syre. Den här tekniken används i fordon, reservkraftsystem och bärbara kraftenheter. Vätgasdrivna fordon kan färdas långa sträckor, använder mindre energi, avger inga utsläpp och är mer effektiva än bensindrivna fordon.
Teknik med alternativa bränslen
Vätgas fungerar som bränsle i en förbränningsmotor och driver bilar, tunga lastbilar, bussar och fartyg, eller kan generera elektricitet. När vätgasen förbränns är den enda biprodukten vattenånga, så det är en ren bränslekälla. Det här bränslet kan minska utsläppen från tunga fordon.
Hållbart flygbränsle (SAF), tillverkat av icke-petroleumbaserade råvaror, är ett alternativt bränsle som minskar utsläppen från flygtransporter. SAF används för närvarande som en blandprodukt, vilket innebär att det blandas i olika proportioner med gränser på 10 % till 50 % beroende på råvaran och hur bränslet produceras. SAF har potential att bli ett bränsle med låg koldioxidpåverkan för användning inom framtidens framdrivning, flyg och infrastrukturteknik, men den här tekniken är fortfarande i ett tidigt skede.
Industriella processer
Vätgas används inom olika industriella processer i den kemiska industrin. Det kan vara tillverkning av ammoniak och gödningsmedel, oljeraffinering av råolja och produktion av transportbränslen, tillverkning av ammoniak i den petrokemiska industrin, etylen och gödsel, produktion av förnybar diesel i industrin för rena bränslen, hållbart flygbränsle och e-metanol.
Hantera processtemperaturer för grön vätgas
På vätgasanläggningar behövs specifika processtemperaturer och frostskydd vid produktion, omvandling, transport och förvaring. Vattenledningar för ångsystem, vattensystem och processgasledningar behöver frostskydd medan saltförvaring och ledningar för saltlösningar måste hållas vid vissa temperaturer under hela produktionen.
När grön vätgas transporteras måste den dessutom omvandlas till en mindre flyktig och brandfarlig substans. I den här omvandlingen ingår normalt en Haber-Bosch-process där vätgasen omvandlas till grön ammoniak med hjälp av kvävgas, och en Fischer-Tropsch-process där vätgasen omvandlas till flytande e-bränslen med hjälp av koloxid. Båda processerna är komplexa och temperaturen måste regleras noga.
När vätgas används i fordonets bränsleceller måste den ha en extremt hög renhetsgrad för att maximera elektrolyternas och katalysatorernas livslängd. Industriella avoxiderings- och reningsenheter kan ge en renhetsgrad på upp till 99,9999 % och baseras på en absorptionsteknik med varierande tryck eller temperatur, inklusive mineralisolerade värmespårningskablar för höga temperaturer.
nVent kan bidra med frostskydd och temperaturreglering för grön vätgas via temperaturspårningskablar för höga temperaturer, inklusive avancerad styrning och övervakning samt nyckelfärdig projekthantering när värmespårningssystemen implementeras.
Mer information om våra verksamhetskritiska vätgastillämpningar finns på: https://www.nvent.com/raychem/hydrogen