Hvordan brint hjælper gas- og stålindustrien med at blive grøn

05 februar 2021

BLOG

Del

Grøn brint, der er taget fra både kulstoffattige og vedvarende energikilder, kan spille en afgørende rolle i at bringe en virksomhed – eller et land – tættere på CO2-neutralitet. Almindelige anvendelser, hvor grøn brint kan anvendes, omfatter:

Brændselsceller til elektriske køretøjer
Som brint i rørledningen gas blanding
I raffinaderier i "grønt stål", der brænder brint som en varmekilde snarere end kul
I containerskibe drevet af flydende ammoniak, der er lavet af brint
I brintdrevne elturbiner, der kan generere elektricitet i perioder med spidsbelastning

Dette indlæg vil undersøge brugen af brint i rørledningen gas blanding og grønne stålraffinaderier.

Indsprøjtning af brint i rørledninger

Regeringer og forsyningsselskaber over hele verden undersøger mulighederne for at tilføre brint i deres naturgasnet for at reducere forbruget af fossile brændstoffer og begrænse emissionerne. Brintindsprøjtning i rørledninger indgår nu i EU's, Australiens og Det Forenede Kongeriges nationale brintstrategier, hvor EU's brintstrategi specificerer indførelsen af brint i de nationale gasnet inden 2050.

Ud fra et miljømæssigt synspunkt har tilsætning af brint til naturgas potentiale til at reducere drivhusgasemissionerne betydeligt, men for at opnå dette skal brinten fremstilles af kulstoffattige energikilder og vedvarende energikilder. For eksempel brint genereret fra elektrolyse, bioaffald eller fossile brændselskilder, der bruger co2-opsamling og -lagring (CCS).

På samme måde kan lande, der ønsker at udvikle en grøn brintøkonomi, henvende sig til netindsprøjtning for at stimulere investeringer og udvikle nye markeder. I et forsøg på at kickstarte sin plan for vedvarende brint planlægger Western Australia at indføre mindst 10 % vedvarende brint i sine gasrørledninger og -netværk og at fremme statens mål under sin strategi for vedvarende brint fra 2040 til 2030.

På volumenbasis har brint en meget lavere energitæthed end naturgas, så slutbrugere af en blandet gas ville kræve en større mængde gas for at opnå den samme varmeværdi som dem, der bruger ren naturgas. Kort sagt, en blanding på 5 % af brint i volumen betyder ikke direkte en reduktion på 5 % i forbruget af fossile brændstoffer.

Er der nogen sikkerhedsrisiko i brintblanding i vores gasforsyning? Lad os undersøge risikoen:

Brint har lavere LEL end naturgas, så der er en højere risiko for at generere en brandfarlig atmosfære med blandede gasblandinger.
Brint har lavere antændelsesenergi end naturgas og et bredt brændbart område (4% til 74% i luft), så der er større risiko for eksplosion
Brintmolekyler er små og bevæger sig hurtigt, så enhver blandet gaslækage vil sprede sig hurtigere og bredere, end det ville være tilfældet med naturgas.

I Storbritannien står bolig- og industriopvarmning for halvdelen af landets energiforbrug og en tredjedel af dets CO2-udledning. Siden 2019 har Storbritanniens første projekt med at injicere brint i gasnettet været i gang med forsøg, der finder sted på Keele University. HyDeploy-projektet har til formål at injicere op til 20 % brint og blande det med den eksisterende gasforsyning for at opvarme boligblokke og universitetsområder uden at ændre de gasfyrede apparater eller rørledninger. I dette projekt bruges Crowcons gasdetektorer og røggasanalysatorer til at identificere virkningen af brintblandingen med hensyn til detektering af gaslækager. Crowcons Sprint Pro røggasanalysator bruges til at vurdere kedlens effektivitet.

Crowcons Sprint Pro er en professionel røggasanalysator med funktioner, der er skræddersyet til at opfylde behovene hos HVAC-professionelle, et robust design, et komplet udvalg af tilbehør og 5 års garanti. Læs mere om Sprint Pro her.

Brint i stålindustrien

Traditionel jern- og stålproduktion betragtes som en af de største udledere af miljøforurenende stoffer, herunder drivhusgasser og fint støv. Stålfremstillingsprocesser er stærkt afhængige af fossile brændstoffer, hvor kulprodukter tegner sig for 78 % af disse. Det er derfor ikke overraskende, at stålindustrien udleder omkring 10 % af alle globale proces- og energirelaterede CO2-emissioner.

Brint kan være et alternativ for stålvirksomheder, der søger at reducere deres CO2-emissioner drastisk. Flere stålproducenter i Tyskland og Korea er allerede at reducere emissionerne gennem en brint reduktion stålfremstilling metode, der bruger brint, ikke kul, til at gøre stål. Traditionelt produceres en betydelig mængde brintgas i stålfremstilling som et biprodukt kaldet koksgas. Ved at overføre koksgas gennem en proces kaldet CO2-opsamling og -lagring (CCS) kan stålværker producere en betydelig mængde blå brint, som derefter kan bruges til at kontrollere temperaturer og forhindre oxidation under stålproduktion.

Desuden producerer stålproducenterne stålprodukter specielt til brint. Som en del af sin nye vision om at blive en grøn brintvirksomhed har den koreanske stålproducent POSCO investeret kraftigt i at udvikle stålprodukter til brug i produktion, transport, opbevaring og anvendelse af brint.

Da mange brandfarlige og giftige gasrisici er til stede i stålværker, er det vigtigt at forstå gassernes krydsfølsomhed, fordi en falsk gasaflæsning kan vise sig at være dødelig. For eksempel producerer en højovn en stor varm, støvet, giftig og brandfarlig gas bestående af kulilte (CO) med noget brint. Gasdetekteringsproducenter, der har erfaring i disse miljøer, er godt bekendt med spørgsmålet om brint, der påvirker elektrokemiske CO-sensorer, og leverer dermed brintfiltrerede sensorer som standard til stålfaciliteter.

Hvis du vil vide mere om krydsfølsomhed, kan du se vores blog. Crowcon gasdetektorer bruges i mange stålanlæg over hele verden, og du kan finde ud af mere om Crowcon løsninger i stålindustrien her.

Referencer: