Каковы важные технологии для водородной энергетики?
Цепочка водородной энергетики состоит из четырех основных звеньев, а именно производства водорода, хранения водорода, станций заправки водородом и топливных элементов.
Знаете ли вы, какое звено является ключевым на данном этапе и требует наибольшего технического вклада? Слушай, я скажу тебе ответ.
Фактически в 2018-2020 годах большая часть ключевых проектов в водородной энергетике сосредоточена на водородных топливных элементах, на долю которых приходится 51,9%.
Однако с 2021 года в стране увеличились исследования и разработки в области технологий производства и хранения водорода, и доля ее научно-исследовательских проектов значительно увеличилась.
Производство водорода, хранение водорода и топливные элементы стали уравновешиваться, причем на три основных звена приходилось 32%.
Это связано с тем, что применение водородных топливных элементов неотделимо от производства и хранения водорода. Топливные элементы — это приложения, а производство и хранение водорода — основа. Только когда основа прочна, приложения могут развиваться лучше.
Итак, говоря об этом, каковы важные технологии производства водорода?
Фактически, необходимо упомянуть ключевую технологию, используемую в производстве водорода, - технологию короткоцикловой адсорбции (PSA) смешанного газа.
Основной принцип: адсорбция газов адсорбентами избирательна, т. е. адсорбционная способность разных газов на адсорбенте различна, а адсорбционная способность конкретного газа на адсорбенте будет изменяться в зависимости от давления. Изменяющиеся характеристики обеспечивают разделение газовых смесей и регенерацию адсорбентов.
Проще говоря, газ, содержащий водород, подается в блок КЦА, из него удаляются примеси, отличные от водорода, и извлекается водород высокой чистоты.
Я думаю, некоторые люди спросят, но это добыча водорода, а не производство водорода, что отличается от того, что я сказал раньше?
Да, PSA может очищать только водород, но не водород, но причина, по которой он фокусируется на нем, заключается в том, что большинство современных методов производства водорода не могут производить водород высокой чистоты, и, наконец, PSA требуется для последней стадии очистки. само собой разумеется.
Так не существует ли способа получить водород высокой чистоты за один раз?
На самом деле есть, то есть электролиз водорода, и это еще одна важная технология получения водорода, которую мы сегодня обсуждаем.
Так называемый электролиз воды с получением водорода означает, что под действием постоянного тока молекулы воды в результате электрохимического процесса диссоциируют на водород и кислород, которые выделяются соответственно на катоде и аноде, а затем водород с чистотой до 99,99% могут быть получены напрямую.
Кроме того, технология электролиза водного водорода также считается ключевой технологией производства водорода из экологически чистых возобновляемых источников энергии, потому что, будь то производство водорода из ископаемых источников энергии или производство водорода в качестве промышленного побочного продукта, эти основные технологии производства водорода будут производить выбросы углерода в производственный процесс. , плохая защита окружающей среды.
Использование электролитического водорода в возобновляемых источниках энергии может сыграть свою истинную роль в качестве зеленой и чистой энергии.
Согласно этому утверждению, технология электролитического водорода должна использоваться во всем мире, верно?
Но верно и обратное. Сегодня более 95 % водорода в мире производится из ископаемого топлива, и лишь около 4 % получается путем электролиза воды.
Так почему же электролитический водород, который, очевидно, является более экологичным и экологичным, не может стать мейнстримом?
На самом деле причина очень проста, то есть дороговизна и незрелость технологий.
В настоящее время существует три основных метода производства водорода из водного электролиза, а именно щелочной электролиз воды, протонообменная мембранная электролизная ячейка и твердооксидная водная электролизная ячейка. Первый метод слишком дорог, а второй и третий методы слишком дороги. Технология только запускается и незрела.
Но эту ситуацию нетрудно изменить. Производство водорода из возобновляемых источников энергии – будущее направление развития водородной энергетики.