Hidrigin ghlas

Is hidrigin í hidrigin ghlas (GH2 nó GH ₂ ) a ghintear trí fhuinneamh in-athnuaite nó ó chumhacht ísealcharbóin. Tá astaíochtaí carbóin i bhfad níos ísle ag hidrigin ghlas ná ag hidrigin liath, a tháirgtear trí athfhoirmiú gaile ar ghás nádúrtha, arb é an chuid is mó den mhargadh hidrigine é. Tá hidrigin ghlas a tháirgtear trí leictrealú uisce níos lú ná 0.1% den táirgeadh iomlán hidrigine. Féadfar é a úsáid chun dícharbónú a dhéanamh ar earnálacha atá deacair a leictriú, amhail táirgeadh cruach agus stroighne, agus ar an gcaoi sin cuidiú le hathrú aeráide a theorannú .

Gléasra ginte hidrigine ó fhuinneamh gaoithe, i Sotavento (An Ghailís)

Is é an ardchostas táirgthe an príomhfhachtóir atá taobh thiar d'úsáid íseal na hidrigine glaise. Mar sin féin, táthar ag súil go dtiocfaidh fás ar an margadh hidrigine. Aithnítear go forleathan go bhfuil costas táirgeachta hidrigine ag laghdú le blianta beaga anuas agus táthar ag súil go leanfaidh sé ag laghdú de réir mar a fheabhsaíonn an teicneolaíocht agus nuair a bhaintear barainneachtaí scála amach. Braithfidh an costas ar an modh táirgthe freisin, agus beidh roinnt modhanna níos éifeachtaí ó thaobh costais de ná modhanna eile. Sa bhliain 2020, d’fhógair cuideachtaí móra Eorpacha pleananna chun a gcuid flíteanna trucailí a athrú go cumhacht hidrigine.

Is féidir hidrigin ghlas a úsáid i bpíblínte gáis nádúrtha atá ann cheana féin, agus í a úsáid freisin chun amóinia ghlas a tháirgeadh, an príomh-chomhábhar an táirgthe leasacháin. Molann comhlachtaí tionscail hidrigine go mbeidh amóinia ghlas costiomaíoch le hamóinia a tháirgtear de ghnáth (amóinia liath) faoi 2030. sé molta ag comhlachtaí an tionscail hidrigine go mbeidh amóinia glas iomaíoch ó thaobh costais de agus amóinia a tháirgtear ar an ngnáthbhealach (amóinia liath) faoi 2030.

Sainmhíniú

Táirgtear hidrigin ghlas trí fhuinneamh in-athnuaite a úsáid chun leictrealú uisce a chumhachtú.

Éilíonn hidrigin ghlas dheimhnithe laghdú astaíochtaí >60-70 % (ag brath ar an bhforas deimhniúcháin) faoi bhun na tairsí déine astaíochtaí tagarmhairc (= astaíochtaí gás ceaptha teasa de hidrigin liath, mar shampla luachanna tagarmhairc de réir na treorach um fhuinneamh in-athnuaite RED II).

Margadh

Is é an ardchostas táirgthe an príomhfhachtóir taobh thiar d'úsáid íseal hidrigine glaise. Mar sin féin, tuarann Roinn Fuinnimh na Stát Aontaithe go bhfuiltear ag súil go dtiocfaidh fás ar an margadh hidrigine, agus go dtitfidh costas táirgthe hidrigine ó $6/kg in 2015 go dtí chomh híseal le $2/kg faoi 2025. Meastar gurb é an praghas $2/kg a d’fhéadfadh a bheith ina phointe claochlaithe a fhágfaidh go mbeidh hidrigin ghlas iomaíoch in aghaidh foinsí breosla eile.

Tagann formhór na hidrigin a tháirgtear go domhanda in 2020 ó fhoinsí breosla iontaise agus tagann 99% den bhreosla hidrigine ó fhoinsí carbóin-bhunaithe, agus ní hidrigin ghlas í.

Tá astaíochtaí carbóin i bhfad níos ísle ag hidrigin ghlas ná hidrigin liath, a tháirgtear trí athchóiriú gaile ar ghás nádúrtha agus is ionann í agus 95% den mhargadh. Os a choinne sin, is ionann hidrigin ghlas, go sonrach, an méid a tháirgtear trí leictrealú uisce agus níos lú ná 0.1% den táirgeadh iomlán hidrigine.

Úsáidí

Geilleagar

Taighde agus forbairt

Táirgeadh hidrigine ghlas ó uisce farraige

Mar chuid de spéis i scrúdú a dhéanamh ar bhreosla hidrigine inbhuanaithe do loingseoireacht mhuirí agus mar fhreagairt ar imní faoi ghanntanas fionnuisce, rinneadh staidéar in 2020 ar na modhanna éagsúla leictrealaithe do hidrigin ghlas ó sháile mar fhoinse uisce. Déantar achoimre ghairid ar cheithre mhodh den sórt sin, leictrealú díreach sáile, leictrealú alcaileach, leictrealú scannáin prótónmhalartúcháin, agus leictrealú ocsaíd sholadach. Leanann leictrealú díreach sáile próisis aitheanta, ag cruthú cille leictrelaithe ina bhfeidhmíonn an sáile mar an leictrilít chun imoibriú ag an anóid a cheadú,${\ce {2 Cl- (aq)->{Cl2(g)}+ 2e-}}$and the reaction at the cathode, ${\ce {2 {H2O(l)}+2e- -> {H2}(g) + 2{OH- }(aq)}}$Má chuirtear ian maignéisiam agus cailciam san áireamh sa sáile, is féidir hiodrocsaídí alcaile a tháirgeadh a d'fhéadfadh scálaí a dhéanamh sa chill leictrilítigh, ag gearradh síos ar shaolré agus an gá le cothabháil a mhéadú. Oibríonn na leictrilítí alcaileacha leis na himoibrithe seo a leanas ag an anóid,${\ce {{2OH^{-}}(aq)->{1/2{O_{2}}(g)}+{{H2O}(l)}+2{e^{-}}}}$agus catóid,${\ce {{2{H2O}(l)}+2{e^{-}}->{{H2}(g)}+2{OH^{-}}(aq)}}$, agus baintear úsáid as tuaslagáin le bunanna arda mar leictrilítí, ag oibriú ag 60 -90 °C agus teastaíonn deighilteoirí breise uathu chun a chinntiú go bhfanfaidh an chéim gháis, an hidrigin agus an ocsaigin ar leithligh. Is féidir leis an leictrilít a bheith truaillithe go héasca, ach is féidir leis an leictrilít alcaileach oibriú faoi bhrú chun ídiú fuinnimh a fheabhsú. Is féidir na leictreoidí a dhéanamh d'ábhair neamhchostasacha agus níl aon cheanglas ann i gcomhair catalaígh chostasaigh san dearadh. Feidhmíonn leictrealóirí scannáin prótónmhalartúcháin, leis na himoibrithe ag an anóid,${\ce {{H2O}(l)->{1/2{O_{2}}(g)}+{2{H+}(aq)}+{2e^{-}}}}$ agus catóid${\ce {{2{H+}(aq)}+2{e^{-}}->{H_{2}}(g)}}$, ag teochtaí 60 -80 °C, ag baint úsáide as leictrilít pholaiméireach sholadach agus a éilíonn costais phróiseála níos airde ionas gur féidir leis an leictrilít sholadach teagmháil go haonfhoirmeach leis na leictreoidí.