hirdetés
hirdetés

A teljes hidrogénértéklánc

Forrástól a fogyasztóig

A hidrogéntechnológiák iránti kereslet folyamatosan növekszik, tekintettel arra, hogy képesek felgyorsítani a fenntarthatóbb energiaforrásokra való átállást, miközben továbbra is támogatják a jelenlegi energiamodelleket, azok regionális változataival együtt. hidrogén kibocsátásmentes üzemanyagforrást jelent vonatok, buszok és autók számára. Emellett nyersanyagként is használható olyan iparágakban, mint a vegyipar, az acélgyártás és a finomítóüzemek. Továbbá hő- és energiaforrást biztosít épületek számára, illetve használható a megújuló forrásból előállított energia tárolására is.

hirdetés

A hidrogén számos előnnyel rendelkezik. Első és legfontosabb pozitívuma, hogy támogatja az alacsony szén-dioxid-kibocsátású energiaforrások irányába történő fokozatos átállást, mivel földgázból és más, nem megújuló melléktermékekből előállítható. Ezenfelül felhasználható energiahordozóként, hiszen a megújuló­ és egyéb forrásokból származó energia tárolóközegeként is alkalmazható. A jövőt illetően, előállítható nulla szén-dioxid-kibocsátással járó módon, megújuló energiák – mint például napenergia vagy szélenergia – felhasználásával történő vízbontással.

Busztoltés. Forrás: Linde
Busztoltés. Forrás: Linde

Különféle előállítás

A „gőzreformálás” (SMR) a leggyakoribb módszer, amelyet manapság a hidrogén ipari méretekben történő előállítására alkalmaznak. A kezdeti lépésben az alapanyagokat, például a földgázt, az LPG-t vagy a benzint gőzzel, heterogén katalízis segítségével, reagáltatva úgynevezett szintézisgázt állítanak elő. Ezt követően a szén­monoxid és hidrogén keverékét további feldolgozásnak vetik alá. Mivel ebben a termelési eljárásban fosszilis tüzelőanyagokat használnak, a végterméket szürke hidrogénnek nevezik. A szürke hidrogén a finomítói melléktermékek „parciális oxidációjával” is előállítható. A kiindulási anyagot nagyon magas hőmérsékletre hevítik oxigénnel és gőzzel, így nyers szintézisgázt állítanak elő. Ha a gázban található szén-dioxid, a leválasztási folyamat során eltávolításra kerül, a keletkező hidrogént kék hidrogénnek nevezik. A zöld hidrogént vagy gőzreformálással állítják elő, ha rendelkezésre állnak bioalapú nyersanyagok, vagy a víz elektrolízissel történő bontásával.

Feldolgozó technológiák

A gőzreformálás kezdetben szintézisgázt eredményez: hidrogén, szén­monoxid, valamint szén-dioxid keverékét. A szén-dioxid eltávolítását követően kriogén eljárások (kondenzáció vagy metánmosás) is alkalmazhatók a gázok elválasztására. A hidrogénben gazdag szintézisgázokból vagy finomítói és petrolkémiai gázokból történő hidrogén­ előállítás nyomáslengetéses adszorpciós (PSA, pressure swing adsorption) eljárással megvalósítható. Egy alternatív hibrid eljárás is létezik, amely a membrán- és a nyomáslengetéses adszorpciós technológiákat ötvözi a hidrogén előállítása során, ezáltal egy újszerű, rugalmas és hatékony megoldást kínál. A PSA­ rendszer a szintézisgáz­üzemekben alkalmazható, elsősorban a szén­dioxid technológiai gázáramokból történő eltávolítására vagy visszanyerésére. A szén-dioxid a hidrogénüzemek füstgázaiból is kinyerhető, az égetés utáni eltávolítás – PCC-eljárás (Post Combustion Capture) – segítségével.

Forrás: Linde
Forrás: Linde

A RECTISOL ­mosás egy fizikai, savasgáz­ eljárás a kén és szén-dioxid szintézisgázból történő elkülönített eltávolítására, nulla Celsius-­fok alatti hőmérsékleten. Az alacsony energiájú csőkígyós hőcserélők használata teszi lehetővé ennek a gazdaságos gáztisztítási módszernek az alkalmazását. Ahol szükséges, a megkötött szén-dioxid felhasználható a fokozott olajvisszanyeréshez (EOR) vagy betáplálható egy tisztító vagy cseppfolyósító üzembe, így lehetővé téve a további felhasználást. Szintézisüzemekben lehetőség van ammónia vagy metanol előállítására, a termelt hidrogén és nitrogén, illetve szintézisgáz-áram átalakításával. A termékek zöld ammóniának vagy zöld metanolnak is nevezhetők, amennyiben alapanyagként zöld hidrogént alkalmaztak. Az üzemekben a gázt –253 Celsius­fokra hűtik, ahol cseppfolyósított hidrogén keletkezik. A kriogénüzemeket hidrogén cseppfolyósítására használják, így az hatékonyan szállítható és tárolható. A csővezeték­hálózat valószínűleg a lehető legjobb megoldás, ha egy ipari telephelyen több felhasználónak van szüksége a hidrogénre. A hidrogén szállításának egyéb módja, hogy a hidrogént átalakított formában, azaz ammónia vagy metanol formájában szállítják a felhasználás helyére. 

A jövő a hidrogéné

A nagy teljesítményű üzemanyagtöltő koncepciók és technológiák utat nyitnak a teljes körű hidrogén­infrastruktúrák alkalmazása előtt. Az Ionic­technológia a gázállapotú hidrogén 100 megapascalig történő komprimálására használható. A kriogénszivattyú pedig hatékonyan alkalmazható a cseppfolyós hidrogénnel történő üzemanyagtöltéshez. Mindkét rendszer a felhasználók egyedi igényeihez igazítható. Az üzemanyagtöltési technológiák egyértelműen piacéretté váltak. A hidrogén lehetőségei messze túlmutatnak a holnap mobilitási ökoszisztémáján. Az ipari alkalmazások köre is felbecsülhetetlen.

Cikkünk a Gyártástrend októberi lapszámában jelent meg.

(forrás: Linde Gáz/GyártásTrend)
hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés

Kiadónk társoldalai

hirdetés