В качестве элемента водород можно найти во многих веществах в природе. Методы получения водорода, оцененные в этой статье, представлены в табл. 1, которая описывает некоторые методы синтеза водорода [1].
Сравнение методов по влиянию на окружающую среду. Выбросы CO2 считаются первичными источниками глобального потепления при их неблагоприятном воздействии на окружающую среду и здоровье человека. Мерой выбросов СО2, при производстве водорода, является: потенциал глобального потепления (ПГП) (кг-экв. CO2), аналогичной мерой выбросов SO2 является потенциал подкисления (ПП) (г-экв SO2). Степень выброса вредных веществ при производстве водорода,
т. е. количество кг СО2/кг Н2 и кг SO2/кг Н2 в данном методе производства, данные исследования литературы представлены на рис. 1 [1].
Финансовое сравнение. Когда дело доходит до расчета стоимости производства водорода, существует несколько неопределенностей, поскольку на стоимость сильно влияет уровень продвижения технологии производства, доступность существующей инфраструктуры и цены на сырье. Результаты исследования литературных данных по средним издержкам производства водорода (долларов США на килограмм водорода) представлены на рис. 2 [1].
Таблица 1
Методы получения водорода
Метод
|
Первичный материал /
первичная энергия
|
Краткое описание процесса
|
М1. Электролиз (Electrolysis)
|
Вода / Электрическая
|
При пропускании электрического тока через воду, происходит электрохимическая реакция расщепления воды на О2 и
Н2
|
М2. Термолиз (Thermolysis)
|
Вода / Электрическая
|
Термическое разложение воды (пара) при
температурах свыше 2500 К
|
М3. Термохимический процесс расщепления воды (Thermoshemical water splitting)
|
Вода / Термическая
|
Химические реакции разделения воды на Н2
|
М4. Преобразование биомассы (Biomas
conversions)
|
Биомасса / Термическая
|
Термокаталитическая конверсия
|
М5. Газификация биомассы (Biomass
gasification)
|
Биомасса / Термическая
|
Преобразование биомассы в синтез-газ
|
М6. Реформинг биомассы
(Biomass reforming)
|
Биомасса /
Термическая
|
Преобразование жидкой
биомассы (биотоплива) в H2
|
М7. Фотоэлектрический электролиз (PV- electrolysis)
|
Вода / Фотонная
|
Фотоэлектрические панели используются для выработки электроэнергии,
для электролиза воды
|
М8.
Высокотемпературный электролиз (High
temperature electrolysis)
|
Вода / Электрическая + тепловая
|
Электрическая и тепловая энергия используются вместе для разделения воды
при высоких температурах
|
М9. Газификация угля (Coal gasification)
|
Ископаемое топливо / Электрическая +
Тепловая
|
Преобразования угля в синтез-газ
|
М10. Искусственный
|
Биомасса + Вода /
|
Сконструированные
|
фотоситез (Artifical
|
Фотонная +
|
системы имитируют
|
photosynthesis)
|
Биохимическая
|
фотосинтез для получения
H2
|
Рис. 1. Выбросы вредных веществ пи производстве водорода
Рис. 2. Усредненные издержки при производстве водорода, $/кг
Достарыңызбен бөлісу: |