¿Cuáles son las tecnologías importantes para la energía del hidrógeno?
La cadena de la industria de la energía del hidrógeno tiene cuatro eslabones principales, a saber, la producción de hidrógeno, el almacenamiento de hidrógeno, las estaciones de servicio de hidrógeno y las pilas de combustible.
¿Sabe qué enlace es el punto clave en esta etapa y requiere la mayor cantidad de información técnica? Escucha, te diré la respuesta.
De hecho, en 2018-2020, la mayoría de los proyectos clave en la industria de la energía del hidrógeno se concentran en las pilas de combustible de hidrógeno, con un 51,9 %.
Sin embargo, desde 2021, el país ha aumentado la investigación y el desarrollo de la tecnología de producción y almacenamiento de hidrógeno, y la proporción de sus proyectos de investigación y desarrollo ha aumentado significativamente.
La producción de hidrógeno, el almacenamiento de hidrógeno y las pilas de combustible comenzaron a estar en pie de igualdad, con los tres enlaces principales representando el 32%.
Esto se debe a que la aplicación de las pilas de combustible de hidrógeno es inseparable de la producción y el almacenamiento de hidrógeno. Las pilas de combustible son aplicaciones, y la producción y el almacenamiento de hidrógeno son la base. Solo cuando la base es sólida, las aplicaciones pueden desarrollarse mejor.
Hablando de esto, ¿cuáles son las tecnologías importantes para la producción de hidrógeno?
De hecho, debe mencionarse la tecnología clave involucrada en la producción de hidrógeno: la tecnología de adsorción por oscilación de presión (PSA) de gas mixto.
El principio básico es: la adsorción de gases por adsorbentes es selectiva, es decir, la capacidad de adsorción de diferentes gases en el adsorbente es diferente, y la capacidad de adsorción de un gas específico en el adsorbente variará con la presión. Las características cambiantes permiten la separación de mezclas de gases y la regeneración de adsorbentes.
En pocas palabras, el gas que contiene hidrógeno se coloca en la unidad de PSA, se eliminan las impurezas distintas del hidrógeno y se extrae el hidrógeno de alta pureza.
Creo que algunas personas preguntarán, pero esto es extracción de hidrógeno, no producción de hidrógeno, ¿que es diferente a lo que dije antes?
Sí, el PSA solo puede purificar hidrógeno, no hidrógeno, pero la razón por la que se centra en él es que la mayoría de los métodos actuales de producción de hidrógeno no pueden producir hidrógeno de alta pureza y, finalmente, se requiere PSA para el paso final de purificación. no hace falta decir nada.
Entonces, ¿no hay una manera de hacer hidrógeno de alta pureza de una sola vez?
De hecho, existe, es decir, la electrólisis del hidrógeno, y esta es otra tecnología importante para la producción de hidrógeno que estamos discutiendo hoy.
La llamada electrólisis del agua para producir hidrógeno significa que, bajo la acción de la corriente continua, las moléculas de agua se disocian en hidrógeno y oxígeno a través de un proceso electroquímico, que se separan en el cátodo y el ánodo respectivamente, y luego hidrógeno con una pureza de se puede obtener directamente hasta un 99,99%.
Además, la electrólisis de la tecnología de producción de hidrógeno del agua también se considera la tecnología central clave de la producción de hidrógeno de energía renovable verde, porque ya sea la producción de hidrógeno de energía fósil o la producción de hidrógeno de subproducto industrial, estas tecnologías de producción de hidrógeno convencionales producirán emisiones de carbono en el proceso de producción. , mala protección del medio ambiente.
El uso de hidrógeno electrolítico de energía renovable puede desempeñar su verdadero papel como energía verde y limpia.
De acuerdo con esta declaración, la tecnología de hidrógeno electrolítico debería usarse en todo el mundo, ¿verdad?
Pero lo contrario es cierto. Hoy en día, más del 95 % del hidrógeno del mundo se produce a partir de combustibles fósiles, y solo alrededor del 4 % se obtiene a través de la electrólisis del agua.
Entonces, ¿por qué el hidrógeno electrolítico, que obviamente es más ecológico y respetuoso con el medio ambiente, es difícil de convertirse en la corriente principal?
De hecho, la razón es muy simple, es decir, alto costo y tecnología inmadura.
En la actualidad, existen tres métodos de producción principales para la tecnología de producción de hidrógeno a partir de la electrólisis del agua, a saber, la celda de electrólisis de agua alcalina, la celda de electrólisis de agua con membrana de intercambio de protones y la celda de electrólisis de agua con óxido sólido. El primer método es demasiado caro, y el segundo y el tercero son La tecnología recién está comenzando y es inmadura.
Pero esta situación no es difícil de cambiar. La producción de hidrógeno a partir de energías renovables es la dirección de desarrollo futuro de la energía del hidrógeno.