Alternative Kraftstoffe Data Center Wasserstofferzeugung und -verteilung
Obwohl reichlich auf der Erde als ein Element, Wasserstoff wird fast immer als Teil einer anderen Verbindung gefunden wird, wie zum Beispiel Wasser (H 2 O), und muß von den Verbindungen getrennt werden, die sie enthalten, bevor sie in Fahrzeugen verwendet werden kann. Einmal getrennt, kann Wasserstoff gemeinsam mit Sauerstoff aus der Luft in einem Brennstoffzelle-Elektrizität durch einen elektrochemischen Prozess zu schaffen, verwendet werden.
Produktion
Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, um Wasserstoff zu erzeugen:
Ein Synthesegas kann auch durch Umsetzung von Kohle oder Biomasse mit Hochtemperaturdampf und Sauerstoff in einer unter Druck stehenden Vergasungsvorrichtung erzeugt werden, die sie in gasförmige Komponenten-Prozess genannt Vergasung umgewandelt wird. Die sich ergebende Synthesegas enthält Wasserstoff und Kohlenmonoxid, die mit Wasserdampf zur Reaktion gebracht wird, um den Wasserstoff zu trennen.
Elektrolyse: Ein elektrischer Strom spaltet Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Wenn der Strom aus erneuerbaren Quellen wie Sonne oder Wind erzeugt wird, wird der resultierende Wasserstoff als auch erneuerbaren betrachtet werden, und zahlreiche Emissionen Vorteile. Power-to-Wasserstoff-Projekte nehmen ab, wo überschüssiger Strom aus erneuerbaren Energien, wenn es verfügbar ist, verwendet wird Wasserstoff durch Elektrolyse zu machen.
Renewable Flüssiges Reforming: Regenerative flüssige Brennstoffe, wie beispielsweise Ethanol. umgesetzt mit Dampf mit hohen Temperatur in der Nähe des Wasserstoff Punkt der Endverwendung herzustellen.
Fermentation: Biomasse wird umgewandelt in zuckerreichen Beschickungsmaterialien, die zur Herstellung von Wasserstoff fermentiert werden können.
Eine Anzahl von Wasserstoffherstellungsverfahren sind in der Entwicklung:
Hochtemperatur-Wasserspaltung: Hoch durch Solarkonzentratoren oder Kernreaktoren erzeugen Temperaturen treiben chemische Reaktionen, das Wasser spaltete Wasserstoff zu erzeugen.
Photobiological Wasserspaltung: Mikroben, wie Grünalgen, verbrauchen Wasser in Gegenwart von Sonnenlicht Wasserstoff als Nebenprodukt erzeugt wird.
Photoelektrochemische Wasserspaltung: photoelektrochemische Systeme Wasserstoff aus Wasser mit Hilfe spezieller Halbleiter und Energie aus Sonnenlicht erzeugen.
Die wichtigsten Wasserstoff produzierenden Staaten Kalifornien, Louisiana und Texas. Heute, fast die gesamte Wasserstoff in den Vereinigten Staaten produziert wird zur Veredelung von Erdöl, Metallen Behandlung, die Herstellung von Dünger und Verarbeitung von Lebensmitteln.
Verteilung
Derzeit wird Wasserstoff durch drei Methoden verwendet:
Pipeline: Das am wenigsten teure Art und Weise große Mengen an Wasserstoff zu liefern ist begrenzter, weil es nur etwa 700 Meilen von US-Pipelines für Wasserstoff Lieferung verfügbar. Diese Pipelines befinden sich in der Nähe von großen Erdölraffinerien und Chemiefabriken in Illinois, Kalifornien, und der Golfküste.
Verflüssigtes Hydrogen Tanker: Cryogenic Verflüssigung ist ein Prozess, um den Wasserstoff auf eine Temperatur kühlt, wenn es eine Flüssigkeit wird. Obwohl der Verflüssigungsprozess teuer ist, ermöglicht es Wasserstoff effizienter transportiert wird über längere Strecken per LKW, railcar, Schiff oder Lastkahn (bei Verwendung von Hochdruckrohr Anhänger verglichen). Wenn der verflüssigte Wasserstoff nicht mit einer ausreichend hohen Rate, mit der Verbrauchsstelle verwendet wird, läuft es ab (oder verdampft) von seinem Aufbewahrungsgefäß. Diese Tatsache erfordert, dass die Wasserstoffversorgung und -verbrauch Raten sorgfältig aufeinander abgestimmt sind.
eine Infrastruktur für die Wasserstoffverteilung und Auslieferung an Tausende von zukünftigen einzelnen Tankstellen Erstellen stellt viele Herausforderungen. Da Wasserstoff weniger Energie pro Volumeneinheit, als alle anderen Brennstoffe enthält, Transport, Lagerung, und an den Punkt der Endverwendung zu liefern ist teurer auf einem pro Gallone Benzin-Äquivalent (pro-GGE) Basis. ein neues Wasserstoff-Pipeline-Netzwerk Bau mit hohen Anfangskapitalkosten und Wasserstoff der Eigenschaften präsentieren einzigartige Herausforderungen Pipeline Materialien und Kompressor-Design. Jedoch kann, da Wasserstoff aus einer Vielzahl von Ressourcen, regionale oder sogar lokalen Wasserstofferzeugung Nutzung lokaler Ressourcen und minimieren Verteilung Herausforderungen hergestellt werden maximiert, das alle während der Verwendung von Erdöl zu reduzieren.
Regierung und Industrie Forschungs- und Entwicklungsprojekte sind die Überwindung der Hindernisse für eine effiziente Wasserstoffverteilung. Erfahren Sie mehr über Wasserstoffverteilung aus dem Fuel Cell Technologies Büro.