エネルギーとして、水素エネルギーゼロ汚染、ゼロ炭素、二次汚染、公認されたクリーンエネルギーは、21世紀の最も有望な二次エネルギーとして知られており、非常に競争力の優位性があります。現在、水素エネルギーは水素製造プロセスで発生する炭素排出の程度に応じて、高いから灰水素、青水素、緑水素に分けることができます。

灰水素、緑水素、青水素は何ですか

水素エネルギーは、生産源によって「グレー水素」「ブルー水素」「グリーン水素」の3つに分類することができます。「灰色水素」は化石燃料石油、天然ガスと石炭から水素を作ることを指します。水素を作るコストは比較的低いですが、炭素排出量は大きいです。「青い水素」は化石燃料を利用して水素を作ることを指し、同時に炭素捕捉と炭素封印技術を配合して、炭素排出強度は比較的低いですが捕集コストが高いです。「グリーン水素」は風力発電、水力発電、太陽光発電、原子力発電などの再生可能エネルギーを利用して電気分解して水素を作ることで、水素を作るプロセスは炭素排出が全くありませんが、コストが高いです。我が国の現実は、我が国の水素は主に灰水素から来ています。

中国の主な水素製造方式の比較

(1)石炭を原料として水素を作る:主に石炭の中の炭素を利用して水の中の水素の代わりに水素と二酸化炭素を生成します。炭素は還元作用を起こし置換反応に熱を与えます。石炭から水素を含むガスを作る方法には石炭のコークス化と石炭の気化の二つがあります。石炭のコークス(あるいは高温の乾留)は石炭が空気を遮断する条件の下で、900-1000℃でコークスを取って、副産物はコークス炉のガスです;石炭の気化は、石炭を高温常圧または加圧下で、水蒸気や酸素(空気)などと反応させて気体に変えることです。

(2)天然ガスから水素を作る:天然ガスの主成分はメタン(CH4)なので、水素を持っています。天然ガスは石炭から水素を作るのに比べて生産量が多く、加工コストが安く、排出する温室効果ガスも少ないため、海外で水素を作る主な原料となっています。天然ガスから水素を製造する中で、水素を製造するより一般的な方法は天然ガス蒸気変換です。

(3)重油部分を酸化して水素を作る重油とは、石油精製の過程で残留物のことで、水素を作るのに使われます。重油部分の酸化過程で炭化水素は酸素と水蒸気と反応して水素と二酸化炭素を生成します。この過程は一定の圧力の下で進行して、触媒を採用するかどうかは選ぶ原料と過程に依存します。

(4)水を電気分解して水素を製造します:この方法で得た水素の純度が高くて、過程の操作が簡便で、欠点は消費電力が高いです。水と電気で水素を分解する効率は通常75 ~ 85%で、1m3の水素と0.5m3の酸素を生産する際の消費電力は4 ~ 5kWhです。熱力学の原理によって、水を電解して1m3の水素と0.5m3の酸素の最低の電気消費は2.95度の電気を作ります。石油と化学工業計画院の統計によると、中国の電解水水素装置約1500-2000セット、約10-20万トンの生産量です。大規模な太陽光発電や風力発電とセットで、水を電解して水素を作る装置のパイロットプロジェクトが行われています。

(5)バイオマスによる水素製造:バイオマスは、家庭、農業、林業などで発生し、水素を生産するためのバイオマスであり、原料はポプラや柳、柳の枝、嫌気消化や埋め立てから発生するメタンガスなど多様である。バイオマスは、洗練された技術を用いてガス化することができ、さらにガス化の過程で石炭や廃プラスチックと反応し、炭素捕獲技術と組み合わせることで、負の炭化水素を生産することが可能となります。メタンガスには追加の浄化要件があり、蒸気メタン再構成(SMR)のようなプロセスを経て、水素を発生させることができます。

(6)工業副産水素浄化:コークス炉ガス、塩素、アルカリ、プロパン脱水素プロピレンとエタン分解制アルケン副産粗水素は一連の精製工程を経た後、燃料電池車用水素源になり、コストは化学燃料制水素、メタノール改質制水素と水電解制水素などの方式制水素よりずっと低いです。

特別声明:営利ではなく、より多くの情報を伝えるための参考のために、他のウェブサイトのコンテンツを転載します。著作権は著作権者に帰属します。もし侵害があるならば、連絡して削除します。