Anonim

غشاء رقيقة المقابس ثقب كبير في اقتصاد الهيدروجين

طاقة

ديفيد سزوندي

14 مايو 2017

3 صور

ستسمح التقنية الجديدة بنقل الهيدروجين لمسافات طويلة على شكل الأمونيا وإعادة تحويلها إلى الوجهة (Credit: Csiro)

ويرى البعض الهيدروجين كوسط الطاقة في المستقبل ، ولكن الحصول عليه من المنتج إلى المستهلك هو أحد أكبر المشكلات في خلق اقتصاد الهيدروجين. وللمساعدة في سد هذه الفجوة ، تقوم منظمة البحث العلمي والصناعي في الكومنولث الأسترالية (CSIRO) بتطوير غشاء معدني يساعد على تحويل الأمونيا إلى هيدروجين عالي النقاء للسيارات التي تعمل بخلايا الوقود.

يحتوي الهيدروجين على العديد من الإيجابيات كوسط طاقة. إنه العنصر الأكثر وفرة في الكون ، إنه يحترق نظيفاً ، إنه غير سام ، وهو ممتاز للاستخدام في خلايا الوقود. ومع ذلك ، فإنه يحتوي على عدد من العيوب الكبيرة جدا. واحد من أكبرها هو أن جزيئات الهيدروجين صغيرة جدا وخفيفة لدرجة أن من الصعب جدا نقل وتخزين الغاز.

من بين أمور أخرى ، يحتاج اقتصاد الهيدروجين إلى بنية تحتية جديدة بالكامل لأن خط أنابيب الهيدروجين يستخرج الفولاذ المستخدم في خطوط أنابيب الغاز الطبيعي ويتطلب ضغطًا مرتفعًا. بالإضافة إلى ذلك ، الهيدروجين عبارة عن وسيط منخفض الكثافة للطاقة ، لذلك من أجل أن يكون اقتصاديًا ، فإنه يتطلب أنظمة تخزين خاصة جدًا. وهذا يعني عادةً تخزين الغاز تحت ضغط عالٍ يتراوح بين 350 و 700 بار (5000 إلى 10،000 رطل لكل بوصة مربعة) ، حيث يبرد السائل المبرد إلى −252.8 درجة مئوية (−423 فهرنهايت) ، ويتم امتصاصه في المواد الصلبة مثل هيدريدات المعادن ، أو مزيج من هذه .

بديل آخر هو تخزين الهيدروجين كيميائيا. من خلال الجمع بين الهيدروجين والنيتروجين لإنتاج الأمونيا (NH3) ، يتم حل العديد من المشاكل. يمكن تخزين الأمونيا في درجة حرارة الغرفة ، فهي تنتقل بالفعل على نطاق واسع ، وهو أمر مفيد لدول مثل أستراليا مع طموحها لتصبح مصدرين للهيدروجين ، ويمكن تحويلها بسهولة إلى هيدروجين عن طريق تمريرها على محفز لتحرير الهيدروجين والنيتروجين. غاز.

الشيء الصعب هو استعادة ما يكفي من الهيدروجين في شكل نقي ليكون اقتصاديا. نهج CSIRO 's هو استخدام تقنية مفاعل غشاء دمجها في وحدة نمطية يمكن تثبيتها في نقطة التسليم ، بما في ذلك محطة للتزود بالوقود السيارات خلية الوقود.

تم تصميم الغشاء للسماح لجزيئات الهيدروجين الأصغر من خلال منع جزيئات النيتروجين الأكبر. بهذه الطريقة ، بتمرير تيار مضغوط من مزيج الهيدروجين / الأمونيا بعد الغشاء ، يتم تنقيته من الهيدروجين.

إن CSIRO واثقة من أن هذه التكنولوجيا لديها القدرة على إنشاء صناعة لتصدير الهيدروجين الأسترالي التي يمكن أن تنافس الغاز الطبيعي السائل.

مصدر:

CSIRO

يستخدم النظام الجديد غشاء معدني لفصل الهيدروجين والأمونيا (Credit: Csiro)

ستسمح التقنية الجديدة بنقل الهيدروجين لمسافات طويلة على شكل الأمونيا وإعادة تحويلها إلى الوجهة (Credit: Csiro)

رسم تخطيطي لعملية CSIRO (الائتمان: Csiro)

موصى به اختيار المحرر