Brintens mange farver

Brint spiller sammen med andre vedvarende energikilder og naturgas en stadig vigtigere rolle i landskabet for ren energi. Virksomheder og lande er i stigende grad interesseret i alternative brændstoffer midt i den globale presse på for kulstofneutralitet. I år lovede EU at blive klimaneutral (dvs. at blive en økonomi med nettoneutrale drivhusgasemissioner) inden 2050 lancerede Australien sin nationale brintstrategi for at fremskynde udviklingen af ren brint og eksportere den til nabolandene, og Shell og BP forpligtede sig til at opnå CO2-neutralitet inden 2050.

For mange olie- og gasselskaber, der sigter mod at dekarbonisere, er brint et brændstof, der kan vælges til at opfylde klimamålene. Væksten i brint forventes at tage fart i de næste 10-20 år, med omkostninger drevet ned som brint bliver mere bredt produceret. Med nye applikationer kan lav-carbon brint markedets størrelse nå US $ 25 milliarder i 2030 og vokse endnu mere på lang sigt.

Brint brænder rent, når det blandes med ilt, og ses som grønt brændstof alternativ inden for transport, forsendelse og opvarmning (både indenlandske og industrielle). Interessant nok er brugen af brint som brændstof ikke ny. Brint er allerede en del af raketbrændstof og bruges i gasturbiner til at producere elektricitet, eller brændt til at køre forbrændingsmotorer til elproduktion. Brint bruges også som råmateriale til fremstilling af ammoniak, methanol og andre petrokemikalier.

Generelt ved vi, at brint er et godt valg af brændstof til industrier, der ønsker at dekarbonisere, men ikke al brint er skabt lige. Selv om gassen kun udsender vand, når den brændes, afhænger dens bidrag til CO2-neutraliteten af, hvordan den produceres.

Brun brint er lavet af forgasning af kul, som udleder CO2 i luften, da det forbrænder. Grå brint er brint produceret ved hjælp af fossile brændstoffer, såsom naturgas, og er den mest almindeligt producerede form for brint i verden i dag. Blå brint fremstilles på samme måde som grå, men CO2-opsamlings- og -lagringsteknologier (CCS) forhindrer frigivelse af CO2, hvilket gør det muligt at lagre det optagne kulstof sikkert dybt under jorden eller anvendes i industrielle processer. Turkis (eller kulstoffattig) H2 er brint fremstillet af naturgas ved hjælp af smeltet metal pyrolyse teknologi.

Som navnet antyder, grøn eller vedvarende brint er den reneste sort, der producerer nul kulstofemissioner. Det er produceret ved hjælp af elektrolyse drevet af vedvarende energi, som vind-eller solenergi, til at producere et rent og bæredygtigt brændstof.

Elektrolyse opdeler vand (H2O) i brint og ilt, så der er intet affald, og alle dele bruges med nul miljøpåvirkning. Hvis den energi, der anvendes til elektrolyse, tages fra vedvarende energikilder, kan dette tælles som "grønt brændstof", fordi der ikke er nogen negative indvirkninger på miljøet.

I vores næste blog vil vi diskutere de potentielle farer ved brint, der kan opstå under produktion, opbevaring og transport, og de gasdetekteringsløsninger, som Crowcon tilbyder.

Hvis du vil vide mere downloade vores Hydrogen faktablad her.

 

Referencer:

Forpligte sig til klimaneutralitet inden 2050:Kommissionen foreslår europæisk klimalov og hører om den europæiske klimapagt (april 2020)

Shell løfter sløret for planer om at blive netto-nul kulstof selskab i 2050 (The Guardian, 16 Apr 2020)

BP sætter ambitionen om netto nul i 2050, fundamentalt skiftende organisation til at levere (BP.com, 12 Feb 2020)

Forme morgendagens globale brintmarked (Baker Mackenzie, januar 2020)

Farerne ved brint

Som brændstof er brint meget brandfarligt, og lækager udgør en alvorlig risiko for brand. Brintbrande er imidlertid markant anderledes end brande, der involverer andre brændstoffer. Når tungere brændstoffer og kulbrinter som benzin eller diesel lækker, samler de sig tæt på jorden. I modsætning hertil er brint et af de letteste grundstoffer på jorden, så når der opstår en lækage, spredes gassen hurtigt opad. Dette gør antændelse mindre sandsynlig, men en yderligere forskel er, at brint antændes og brænder lettere end benzin eller diesel. Faktisk er selv en gnist af statisk elektricitet fra en persons finger nok til at udløse en eksplosion, når der er brint til rådighed. Brintflammer er også usynlige, så det er svært at finde ud af, hvor den egentlige "ild" er, men den genererer en lav strålingsvarme på grund af fraværet af kulstof og har tendens til at brænde hurtigt ud.

Brint er lugt-, farve- og smagløst, så lækager er svære at opdage alene ved hjælp af menneskelige sanser. Brint er ikke giftigt, men i indendørs miljøer som f.eks. batterilagerrum kan det ophobes og forårsage kvælning ved at fortrænge ilten. Denne fare kan til en vis grad afhjælpes ved at tilsætte lugtstoffer til brintbrændstof, hvilket giver det en kunstig lugt og advarer brugerne i tilfælde af en lækage. Men da brint spredes hurtigt, er det usandsynligt, at lugtstoffet vil følge med det. Brint, der lækker indendørs, samler sig hurtigt, først i loftet og til sidst fylder hele rummet. Derfor er placeringen af gasdetektorer afgørende for tidlig opdagelse af en lækage.

Brint opbevares normalt og transporteres i flydende brinttanke. Den sidste bekymring er, at fordi det er komprimeret, er flydende brint ekstremt koldt. Hvis brint skal undslippe fra sin tank og komme i kontakt med huden, kan det forårsage alvorlig forfrysninger eller endda tab af ekstremiteter.

Hvilken sensorteknologi er bedst til at detektere brint?

Crowcon har et bredt udvalg af produkter til detektion af brint. De traditionelle sensorteknologier til detektion af brændbare gasser er pellistorer og infrarød (IR). Pellistorgassensorer (også kaldet katalytiske perlegassensorer) har været den primære teknologi til detektion af brændbare gasser siden 1960'erne, og du kan læse mere om pellistorsensorer på vores løsningsside. Deres største ulempe er imidlertid, at pellistorsensorer i iltfattige miljøer ikke fungerer korrekt og måske endda svigter. I nogle installationer risikerer pellistorer at blive forgiftet eller hæmmet, hvilket efterlader arbejdstagerne ubeskyttede. Desuden er pellistorsensorer ikke fejlsikre, og en sensorfejl vil ikke blive opdaget, medmindre der anvendes testgas.

Sensorer af infrarød type er en pålidelig måde at detektere brændbare kulbrinter på i iltfattige miljøer. De er ikke modtagelige for at blive forgiftet, så IR kan øge sikkerheden betydeligt under disse forhold. Læs mere om IR-sensorer på vores løsningsside og om forskellene mellem pellistorer og IR-sensorer i den følgende blog.

Ligesom pellistorer er modtagelige for forgiftning, er IR-sensorer modtagelige for alvorlige mekaniske og termiske stød og er også stærkt påvirket af bruttotryksændringer. Derudover kan IR-sensorer ikke bruges til at detektere brint. Så den bedste mulighed for brint brændbar gasdetektion er molekylær egenskabsspektrometer (MPS™) sensorteknologi. Dette kræver ikke kalibrering i hele sensorens livscyklus, og da MPS registrerer brandfarlige gasser uden risiko for forgiftning eller falske alarmer, kan det i væsentlig grad spare på de samlede ejeromkostninger og reducere interaktionen med enheder, hvilket resulterer i ro i sindet og mindre risiko for operatørerne. Molekylær ejendom spektrometer gasdetektion blev udviklet på University of Nevada og er i øjeblikket den eneste gasdetekteringsteknologi, der er i stand til at detektere flere brændbare gasser, herunder brint, samtidig, meget præcist og med en enkelt sensor.

Læs vores white paper for at finde ud af mere om vores MPS-sensorteknologi, og for mere info om detektering af brintgas kan du besøge vores brancheside og se på nogle af vores andre brintressourcer:

Hvad skal du vide om Brint?

Grøn brint - en oversigt

Blå brint - en oversigt

Xgard Bright MPS leverer brintdetektion i energilagringsapplikation