Hvordan behandles brint?

1. Produktionsmetoder:

* Steam Methane Reforming (SMR): Den mest almindelige metode, SMR involverer at reagere naturgas (metan) med damp ved høje temperaturer (700-1000 ° C) og tryk (20-30 bar) i nærvær af en nikkelkatalysator. Dette producerer en blanding af brint, kulilte og kuldioxid. CO konverteres derefter til CO2 gennem vand-gas-skiftreaktionen, og den resterende CO2 fjernes for at opnå rent brint.

* delvis oxidation (POX): Denne metode bruger ilt til delvist at oxidere carbonhydrider og producere brint, kulilte og kuldioxid. Det fungerer ved højere temperaturer og tryk end SMR.

* autotermisk reformering (ATR): En kombination af SMR og POX bruger ATR både damp og ilt til carbonhydridoxidation, opnåede højere brintudbytter og lavere CO -emissioner.

* elektrolyse: Elektrolyse bruger elektricitet til at opdele vandmolekyler i brint og ilt. Denne metode vinder popularitet på grund af dens potentiale for vedvarende brintproduktion ved hjælp af sol- eller vindenergi.

* forgasning: Forgasning konverterer biomasse, kul eller andre kulstofholdige materialer til en brændbar gasblanding (syngas) indeholdende brint, CO og andre komponenter. Denne metode tilbyder en rute til brintproduktion fra vedvarende ressourcer.

2. Oprensning:

* trykvingadsorption (PSA): Denne metode bruger selektive adsorbenter til at fjerne urenheder som CO2, N2 og kulbrinter fra brint. Processen involverer tryk på gasblandingen, hvilket giver adsorbenten mulighed for at fange urenheder og derefter depressurere for at frigive det rene brint.

* Membranseparation: Denne metode bruger semi-permeable membraner til at adskille brint fra andre gasser. Membraner tillader brint at passere, mens de bevarer urenheder.

* kryogen adskillelse: Denne proces involverer afkøling af brintblandingen til meget lave temperaturer, hvilket får urenheder til at flyve og fjernes.

* Kemisk absorption: Visse kemikalier, som aminer, kan absorbere CO2 og andre urenheder fra brint.

3. Opbevaring og distribution:

* Højtryksopbevaring: Komprimeret brint kan opbevares i tanke ved højt tryk (op til 700 bar).

* flydende brintopbevaring: Hydrogen kan flydende ved -253 ° C til opbevaring og transport.

* metalhydrider: Visse metaller kan absorbere brint og danne et fast metalhydrid. Dette giver mulighed for sikker og kompakt opbevaring.

* rørledninger: Hydrogen kan transporteres gennem rørledninger, der ligner naturgas.

4. Ansøgninger:

* brændselsceller: Hydrogen bruges som brændstof i brændselsceller og producerer elektricitet med vand som det eneste biprodukt.

* Industrielle processer: Hydrogen bruges i forskellige industrielle processer, herunder ammoniaksyntese, methanolproduktion og petroleumraffinering.

* transport: Hydrogen bruges som brændstof til køretøjer, hvilket giver et nul-emission alternativ til fossile brændstoffer.

Den specifikke proces til brintproduktion og oprensning afhænger af forskellige faktorer, såsom råmateriale, ønsket renhed og omkostninger. Forskning pågår for at forbedre effektiviteten, reducere omkostningerne og udvikle vedvarende brintproduktionsmetoder.