Wereld Waterstof Top 2022

Crowcon exposeerde op de World Hydrogen Summit & Exhibition 2022 van 9 tot 11 mei 2022 als onderdeel van het evenement dat bedoeld is om de ontwikkeling in de waterstofsector te bevorderen. De tentoonstelling vond plaats in Rotterdam en werd georganiseerd door de Sustainable Energy Council (SEC). Dit jaar was het de eerste keer dat Crowcon aanwezig was. We waren verheugd deel uit te maken van een gelegenheid die verbindingen en samenwerking bevordert tussen degenen die in de voorhoede van de zware industrie staan en die de waterstofsector vooruit stuwt.

Vertegenwoordigers van ons team ontmoetten diverse branchegenoten en presenteerden onze waterstofoplossingen voor gasdetectie. Onze MPS-sensor biedt een hogere norm voor de detectie van ontvlambare gassen dankzij zijn baanbrekende geavanceerde spectrometer voor moleculaire eigenschappen (MPS™) technologie die meer dan 15 verschillende ontvlambare gassen kan detecteren en nauwkeurig identificeren. Dit bleek een ideale oplossing voor waterstofdetectie, omdat waterstof eigenschappen heeft die een gemakkelijke ontsteking en een hogere verbrandingsintensiteit mogelijk maken dan die van benzine of diesel, en dus een reëel explosiegevaar vormt. Lees onze blog voor meer informatie.

Onze MPS-technologie had de belangstelling omdat deze geen kalibratie gedurende de hele levensduur van de sensor vereist, en ontvlambare gassen detecteert zonder het risico van vergiftiging of vals alarm, waardoor aanzienlijk wordt bespaard op de totale eigendomskosten en de interactie met eenheden wordt verminderd, wat uiteindelijk gemoedsrust en minder risico voor de operatoren oplevert.

De top heeft ons in staat gesteld de huidige toestand van de waterstofmarkt te begrijpen, met inbegrip van de belangrijkste spelers en lopende projecten, waardoor wij potentieel een beter inzicht hebben gekregen in onze productbehoeften om een belangrijke rol te kunnen spelen in de toekomst van de waterstofgasdetectie.

We kijken er naar uit om volgend jaar aanwezig te zijn!

Laat een reactie achter

Het belang van gasdetectie in de scheepvaartindustrie

Gasdetectoren voor schepen is een apparaat dat de aanwezigheid van gassen in schepen detecteert, vaak als onderdeel van een veiligheidssysteem. SOLAS-voorschriften XI- 1/7 vereist dat schepen ten minste één draagbare gasmonitor aan boord hebben voor de detectie van zuurstof en brandbare gassen. Dit soort apparatuur wordt gebruikt om een gaslek op te sporen en een interface met een controlesysteem tot stand te brengen, zodat een proces automatisch kan worden stopgezet.

Waarom is gasdetectie nodig?

Gasdetectieapparatuur meet een gasconcentratie ten opzichte van een kalibratiegas dat als referentiepunt fungeert. Sommige gasdetectiemonitors kunnen slechts één gas detecteren, andere gasdetectors kunnen verschillende toxische of brandbare gassen detecteren en zelfs combinaties binnen één toestel.

Maritieme toepassingen genereren vaak een hoge vochtigheid en vuile omstandigheden. Detectie is vereist van O2-bewaking in uitlaten van vrachtruimten, tot bewaking van brandbare en giftige gassen in diverse lege ruimten, tot pompkamers of hutten, vaste systemen met monsterneming worden alle vaak gebruikt in maritieme omgevingen.

Gasdetectie is vereist in de scheepsindustrie vanwege de hoge temperaturen in de machinekamer en de kortsluiting in het elektrische systeem. Beide factoren, in combinatie met roken of andere huishoudelijke brandbronnen of een reactie in de lading, maken schepen uiterst kwetsbaar voor brand. Gasdetectie is daarom van vitaal belang voor de bescherming van het leven van degenen die op deze schepen werken. Dit is van essentieel belang omdat elk jaar vele zeelieden het leven verliezen als gevolg van de toxische werkomgeving waarin zij werken. Daarom is het opsporen van dergelijke gevaren voordat zij fataal worden, van essentieel belang om de schade, die de vorm van een ramp kan aannemen, te beperken, wat betekent dat gasdetectie een van de belangrijkste uitrustingsstukken op een zeeschip is.

Wat zijn de gasgevaren?

Er zijn verschillende gasgevaren, afhankelijk van het scheepstype, zoals FPSO (floating, production, storage, and offloading), tankers, veerboten, onderzeeërs, algemene of vrachttanks.

FPSO en tankers bevatten ontvlambare gassen en waterstofsulfide. Daarom bestaat er een gasrisico op lekkage van brandbaar gas in de pompkamers. Gasrisico's in besloten ruimten vormen een ander gevaar, aangezien er inert gemaakte tanks of lege ruimten kunnen zijn, waardoor er te veel of te weinig zuurstof kan zijn in deze besloten ruimten en waar inerte gassen zijn opgeslagen. Er zijn ook koolwaterstof-zuurstofrisico's bij het doorspoelen van tanks (van %Volume tot %LEL (Lower Explosive Limit)).

Koolmonoxide (CO) en stikstofoxide (NOx) worden op veerboten aangetroffen als gevolg van de ophoping van uitlaatgassen van voertuigen, aangezien beide giftige gassen zijn, zijn het beide gasgevaren waar men zich bewust van moet zijn.
Onderzeeërs hebben waterstof in batterijruimtes. Samen met CO2 lekken uit airconditioningsystemen.
Op algemene schepen zijn CO en NOx aanwezig in de machinekamers. Samen met waterstofsulfide (H2S) en O2 die in de bilges vrijkomen, afkomstig van de rioolwaterzuiveringsinstallatie aan boord. Schepen die voedingsmiddelen, zoals graan, vervoeren, lopen soms het risico van H2S.
Ladingtanks bevatten dampemissiecontrolesystemen die worden gebruikt om afvaldampgas te analyseren op zuurstofgasgehalte. Het systeem omvat een druktransmitter om de druk op de afvaldampleiding te controleren.

Mariene normen

Producten die op een zeeschip worden geïnstalleerd, moeten voldoen aan internationaal erkende voorschriften. Welke internationale norm op een schip van toepassing is, hangt dus af van de plaats waar het geregistreerd is. Het is van essentieel belang dat producten die voor gebruik op een schip worden verkocht, voldoen aan de normen die gelden voor het land waar het schip is geregistreerd. Zo moeten bijvoorbeeld producten op een in Europa geregistreerd schip dat in Singapore wordt gereviseerd, voldoen aan de Europese MED-richtlijn (richtlijn scheepsuitrusting).

Er zijn verschillende normen die aan verschillende regio's voldoen:

EU (Europese Unie) landen: MED (Richtlijn 96/98/EG inzake uitrusting van zeeschepen).
Noord-Amerika: US Coast Guard (USCG) voorschriften.
Andere landen: SOLAS-voorschriften (Safety of Life at Sea) bieden de minimumeisen, maar afzonderlijke landen zullen eisen dat wordt voldaan aan de normen van de door hen gekozen scheepsverzekeringsinstantie (b.v. BV, DNV enz.).

Waarom detectoren gebruiken?

Gasdetectoren meten en specificeren de concentratie van specifieke gassen in de lucht via verschillende technologieën.

Aan boord van schepen worden ook gasmeters gebruikt om het koolwaterstofgehalte en het explosiegevaar te meten, en de zuurstofanalysatoren. Volgens de huidige richtlijnen moeten ladingtanks of om het even welke gesloten ruimte aan boord van het schip worden getest om er zeker van te zijn dat de ruimte gasvrij is en er voldoende zuurstof is voor het personeel dat er moet werken. Deze omstandigheden omvatten: pvóór het begin van reparatiewerkzaamheden of vóór het laden als kwaliteitscontrole.

Bekijk voor meer informatie onze Introductie tot de maritieme industrie of bezoek onze industrie pagina.

Laat een reactie achter

Waterstofelektrolyse

Momenteel is de meest commercieel ontwikkelde technologie om waterstof te produceren de elektrolyse. Elektrolyse is een optimistische koers voor koolstofvrije waterstofproductie uit hernieuwbare en nucleaire bronnen. Waterelektrolyse is de ontbinding van water (_H2O) in zijn basiscomponenten, waterstof (_H2) en zuurstof (_O2), door het passeren van elektrische stroom. Water is een volledige bron voor de productie van waterstof en het enige bijproduct dat tijdens het proces vrijkomt is zuurstof. Dit proces gebruikt elektrische energie die vervolgens kan worden opgeslagen als chemische energie in de vorm van waterstof.

Wat is het proces?

Om waterstof te produceren, zet elektrolyse elektrische energie om in chemische energie door elektronen op te slaan in stabiele chemische bindingen. Net als brandstofcellen bestaan elektrolytische cellen uit een anode en een kathode die van elkaar gescheiden zijn door een waterig elektrolyt, afhankelijk van het soort elektrolyt dat wordt gebruikt en de ionische stoffen die het geleidt. De elektrolyt is een verplicht onderdeel, aangezien zuiver water niet voldoende lading kan geleiden omdat het geen ionen bevat. Aan de anode wordt water geoxideerd tot zuurstofgas en waterstofionen. Aan de kathode wordt water gereduceerd tot waterstofgas en hydroxide-ionen. Momenteel zijn er drie belangrijke elektrolysetechnologieën.

Alkalische elektrolyseapparaten (AEL)

Deze technologie wordt al meer dan 100 jaar op industriële schaal toegepast. Alkalische elektrolysers werken via het transport van hydroxide-ionen (OH-) door de elektrolyt van de kathode naar de anode, waarbij waterstof aan de kathodezijde wordt gegenereerd. Bij 100°-150°C gebruiken elektrolysers een vloeibare alkalische oplossing van natrium- of kaliumhydroxide (KOH) als elektrolyt. In dit proces worden de anode en de kathode gescheiden door een membraan dat vermenging voorkomt. Aan de kathode wordt water gesplitst tot_H2 en komen hydroxide-anionen vrij die door het diafragma gaan om te recombineren aan de anode waar zuurstof wordt geproduceerd. Aangezien dit een gevestigde technologie is, zijn de productiekosten relatief laag en is de stabiliteit langdurig. Er is echter een cross-over van gassen, waardoor de zuiverheidsgraad in gevaar kan komen, en er moet een corrosieve vloeibare elektrolyt worden gebruikt.

Polymeer-elektrolytmembraanelektrolyse (PEM)

Het polymeer-elektrolytmembraan is de nieuwste technologie die commercieel wordt gebruikt om waterstof te produceren. In een PEM-elektrolyser is de elektrolyt een vaste speciale kunststof. PEM-elektrolysers werken bij 70°-90°C. In dit proces reageert het water aan de anode tot zuurstof en positief geladen waterstofionen (protonen). De elektronen stromen door een extern circuit en de waterstofionen bewegen selectief over de PEM naar de kathode. Aan de kathode combineren de waterstofionen zich met elektronen uit het externe circuit tot waterstofgas. In vergelijking met AEL zijn er verschillende voordelen: de zuiverheid van het productgas is hoog bij een gedeeltelijke belasting, het systeemontwerp is compact en het systeem reageert snel. De kosten van de onderdelen zijn echter hoog en de duurzaamheid is gering.

Vaste oxide elektrolytische cellen (SOE)

AEL- en PEM-elektrolysers staan bekend als Lage Temperatuur Elektrolysers (LTE). Elektrolyser met vaste oxide (SOE) staat echter bekend als Elektrolyser bij hoge temperatuur (HTE). Deze technologie is nog in ontwikkeling. In SOE wordt vast keramisch materiaal gebruikt als elektrolyt, dat negatief geladen zuurstofionen (_O2-) bij hoge temperaturen geleidt en op een iets andere manier waterstof genereert. Bij een temperatuur van ongeveer 700°-800°C combineert stoom aan de kathode met elektronen uit het externe circuit tot waterstofgas en negatief geladen zuurstofionen. De zuurstofionen passeren het vaste keramische membraan en reageren aan de anode tot zuurstofgas en genereren elektronen voor het externe circuit. Het voordeel van deze technologie is dat zij een hoge warmte- en energie-efficiëntie combineert met lage emissies tegen relatief lage kosten. Door de hoge warmte- en energiebehoefte duurt het opstarten echter langer.

Waarom wordt waterstof beschouwd als een alternatieve brandstof?

Waterstof wordt beschouwd als een alternatieve brandstof onder de Energy Policy Act van 1992. Waterstof die via elektrolyse wordt geproduceerd kan, afhankelijk van de bron van de gebruikte elektriciteit, broeikasgasemissies van nul opleveren. Deze technologie wordt nagestreefd om samen te werken met hernieuwbare (wind, zon, waterkracht, geothermische) en kernenergie-opties, zodat de uitstoot van broeikasgassen en andere verontreinigende stoffen vrijwel nihil is. De kosten van dit type productie zullen echter aanzienlijk moeten worden verlaagd om te kunnen concurreren met meer volwassen koolstofgebaseerde procédés zoals aardgasreforming. Er is potentieel voor synergie met de opwekking van elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen. De productie van waterstofbrandstof en elektriciteit kan worden gedistribueerd en bij windmolenparken worden ondergebracht, zodat de productie flexibel kan worden verschoven om de beschikbaarheid van hulpbronnen zo goed mogelijk af te stemmen op de operationele behoeften van het systeem en op marktfactoren.

Laat een reactie achter

Blauwe waterstof - Een overzicht

Wat is waterstof?

Waterstof is een van de meest overvloedige gasbronnen en is goed voor ongeveer 75% van het gas in ons zonnestelsel. Waterstof wordt in verschillende dingen gevonden, waaronder licht, water, lucht, planten en dieren; het wordt echter vaak gecombineerd met andere elementen. De meest bekende combinatie is die met zuurstof om water te maken. Waterstofgas is een kleurloos, reukloos en smaakloos gas dat lichter is dan lucht. Omdat het veel lichter is dan lucht, stijgt het op in onze atmosfeer, wat betekent dat het niet van nature op grondniveau voorkomt, maar moet worden gecreëerd. Dit gebeurt door het van andere elementen te scheiden en het gas op te vangen.

Wat is Blauwe Waterstof?

Blauwe waterstof wordt omschreven als "koolstofarme waterstof" omdat bij het Steam Reforming Process (SMR) geen broeikasgassen vrijkomen. Blauwe waterstof wordt geproduceerd uit niet-hernieuwbare energiebronnen wanneer aardgas wordt gesplitst in waterstof en koolstofdioxide (_CO2) via Steam Methane Reforming (SMR) of Auto Thermal Reforming (ATR); de_CO2 wordt vervolgens opgevangen en opgeslagen. Bij dit proces worden broeikasgassen afgevangen, waardoor de gevolgen voor het milieu worden beperkt. SMR is de meest gebruikelijke methode voor de productie van waterstof in bulk en draagt bij tot het grootste deel van de wereldproductie. Deze methode maakt gebruik van een reformer, die stoom bij verhoogde temperatuur en druk laat reageren met methaan en een nikkelkatalysator. Het koolmonoxide wordt vervolgens gecombineerd met meer stoom, wat resulteert in meer waterstof en kooldioxide. Het proces van "afvangen" wordt voltooid door middel van Carbon Capture Usage and Storage (CCUS). Bij autothermische reforming wordt zuurstof en kooldioxide of stoom gebruikt om met methaan te reageren tot waterstof. Het nadeel van deze twee methoden is dat zij als bijproduct kooldioxide produceren, zodat koolstofafvang en -opslag (CCS) essentieel is om deze koolstof op te vangen en op te slaan.

De schaal van waterstofproductie

De technologie voor aardgasreforming die vandaag beschikbaar is, leent zich voor de industriële productie van waterstof op grote schaal. Een methaanreformer van wereldklasse kan 200 miljoen standaard kubieke voet (MSCF) waterstof per dag produceren. Dat is de equivalente hoeveelheid waterstof om een industriegebied te ondersteunen of 10.000 vrachtwagens bij te tanken. Er zouden ongeveer 150 van deze installaties nodig zijn om de Britse aardgasvoorziening volledig te vervangen, en wij gebruiken 2,1% van al het aardgas in de wereld.

Productie op industriële schaal van bzuivere waterstof is nu al mogelijk, maar verbeteringen in de productie en de efficiëntie zouden leiden tot een verdere verlaging van de kosten. In de meeste landen die waterstof produceren, wordt bzuivere waterstof momenteel tegen lagere kosten geproduceerd dan groene, die zich nog in een vroegere ontwikkelingsfase bevindt. Met de aanvullende regelingen van het_CO2-beleid en de stimulansen voor waterstof zal de vraag naar waterstof blijven toenemen en daarmee zal het aan populariteit winnen, hoewel dit momenteel zou beide productietechnologieën voor waterstof nodig zijn om volledig te worden gebruikt.

Voordelen van Blauwe Waterstof?

Door blauwe waterstof te produceren zonder dat de voor de productie van groene waterstof benodigde elektriciteit hoeft te worden opgewekt, zou blauwe waterstof kunnen bijdragen tot het behoud van schaarse grond en tot een snellere overschakeling op koolstofarme energie zonder belemmeringen in verband met de behoefte aan grond.

Momenteel is blauwe waterstof goedkoper dan groene waterstof. Volgens gangbare schattingen kost de productie van blauwe waterstof ongeveer 1,50 dollar per kg of minder bij gebruik van goedkoper aardgas. Groene waterstof kost vandaag meer dan twee keer dat bedrag, waarbij voor een vermindering aanzienlijke verbeteringen van de elektrolyse en zeer goedkope elektriciteit nodig zijn.

Nadelen van Blauwe Waterstof?

De aardgasprijzen stijgen. Amerikaanse onderzoekers hebben bij onderzoek naar het milieueffect van blauwe waterstof over de gehele levenscyclus vastgesteld dat de methaanuitstoot bij de winning en verbranding van fossiel aardgas veel lager is dan bij blauwe waterstof. vanwege de efficiëntie van de productie. Er moet meer methaan worden gewonnen om blauwe waterstof te maken. Ook moet het door reformers, pijpleidingen en schepen, die meer mogelijkheden voor lekken bieden. Dit onderzoek geeft aan dat het maken van blauwe waterstof momenteel 20% slechter is voor het klimaat dan het gebruik van fossiel gas.

Het proces om blauwe waterstof te maken vergt ook veel energie. Voor elke eenheid warmte in het aardgas aan het begin van het proces blijft slechts 70-75% van die potentiële warmte in het waterstofproduct achter. Met andere woorden, als de waterstof wordt gebruikt om een gebouw te verwarmen, is er 25% meer aardgas nodig om blauwe waterstof te produceren dan wanneer het direct voor warmte wordt gebruikt.

Is waterstof de toekomst?

Het potentieel van dit initiatief zou het gebruik van waterstof kunnen doen toenemen, wat de industriële sector in het gebied kan helpen koolstofvrij te maken. Waterstof zou aan klanten worden geleverd om de emissies van huishoudelijke verwarming, industriële processen en vervoer en de CO₂ zou worden opgevangen en naar een veilige offshore-opslagplaats worden vervoerd. Dit kan ook aanzienlijke investeringen in de gemeenschap aantrekken, bestaande werkgelegenheid ondersteunen en het scheppen van lokale banen stimuleren. Wil de blauwe waterstofindustrie uiteindelijk een rol van betekenis spelen bij het koolstofvrij maken van de economie, dan moet zij een infrastructuur bouwen en exploiteren die haar volledige emissiereductiepotentieel waarmaakt.

Bezoek voor meer informatie onze pagina over de industrie en bekijk enkele van onze andere waterstofbronnen:

Wat moet je weten over waterstof?

De gevaren van waterstof

Groene waterstof - een overzicht

Xgard Bright MPS biedt waterstofdetectie in energieopslagtoepassing

Laat een reactie achter

Groene waterstof - een overzicht

Wat is waterstof?

Waterstof is een van de meest overvloedige gasbronnen en is goed voor ongeveer 75% van het gas in ons zonnestelsel. Waterstof wordt in verschillende dingen gevonden, waaronder licht, water, lucht, planten en dieren, maar het wordt vaak gecombineerd met andere elementen. De meest bekende combinatie is die met zuurstof om water te maken. Waterstofgas is een kleurloos, reukloos en smaakloos gas dat lichter is dan lucht. Omdat het veel lichter is dan lucht, stijgt het op in onze atmosfeer, wat betekent dat het niet van nature op grondniveau voorkomt, maar moet worden gecreëerd. Dit gebeurt door het van andere elementen te scheiden en het gas op te vangen.

Wat is groene waterstof?

Groene waterstof wordt geproduceerd met behulp van elektriciteit om een elektrolyseapparaat aan te drijven dat waterstof scheidt van de watermolecule, waarbij zuurstof als bijproduct wordt geproduceerd. Overtollige elektriciteit kan door elektrolyse worden gebruikt om waterstofgas te maken dat voor de toekomst kan worden opgeslagen. Als de elektriciteit voor de elektrolyse afkomstig is van hernieuwbare bronnen zoals wind, zonne-energie of waterkracht, of van kernenergie (kernsplitsing of -fusie), dan is de geproduceerde waterstof groen, waarbij de enige koolstofemissies afkomstig zijn van de infrastructuur voor de opwekking ervan. Elektrolytische cellen zijn de belangrijkste technologie die wordt gebruikt voor de synthese van koolstofvrije waterstofbrandstof op basis van hernieuwbare energie, die bekend staat als groene waterstof. Groene waterstof en afgeleide producten zijn een essentiële oplossing voor het koolstofvrij maken van zware industriesectoren en zullen volgens deskundigen tot 25% van het totale eindgebruik van energie uitmaken in een net-nul-economie.

Voordelen van groene waterstof

Het is 100% duurzaam, aangezien het noch bij de verbranding, noch bij de productie vervuilende gassen uitstoot. Waterstof kan gemakkelijk worden opgeslagen, zodat het later voor andere doeleinden kan worden gebruikt en/of op het moment van productie. Groene waterstof kan worden omgezet in elektriciteit of synthetisch gas en kan worden gebruikt voor uiteenlopende huishoudelijke, commerciële, industriële of mobiliteitsdoeleinden. Bovendien kan waterstof in een verhouding tot 20% met aardgas worden gemengd zonder wijziging van de hoofdgasinfrastructuur of gastoestellen.

Nadelen van groene waterstof

Hoewel waterstof 100% duurzaam is, zijn de kosten ervan momenteel hoger dan die van fossiele brandstoffen, omdat de productie van hernieuwbare energie duurder is. De totale productie van waterstof vergt meer energie dan sommige andere brandstoffen, dus tenzij de elektriciteit die nodig is om waterstof te produceren uit een hernieuwbare bron komt, kan het hele productieproces contraproductief zijn. Bovendien is waterstof een zeer ontvlambaar gas, zodat uitgebreide veiligheidsmaatregelen essentieel zijn om lekkage en explosies te voorkomen.

Wat is The Green Hydrogen Catapult (GHC) en wat wil het bereiken?

De leden van de Green Hydrogen Catapult (GHC) zijn een coalitie van leiders met de ambitie om de ontwikkeling van groene waterstof uit te breiden en te laten groeien. Vanaf november 2021 hebben zij een verbintenis aangekondigd om tegen 2026 45 GW aan elektrolysers te ontwikkelen met gegarandeerde financiering, met bijkomende doelgerichte ingebruikneming tegen 2027. Dit is een sterk verhoogde ambitie, aangezien het oorspronkelijke doel van de coalitie bij de lancering in december 2020 25 GW was. Groene waterstof wordt beschouwd als een cruciaal element in het creëren van een duurzame energietoekomst en als een van de grootste zakelijke kansen van de laatste tijd. Er wordt gezegd dat waterstof de sleutel is tot het koolstofvrij maken van sectoren zoals staalproductie, scheepvaart en luchtvaart.

Waarom wordt waterstof gezien als een schonere toekomst?

We leven in een wereld waarin een van de collectieve duurzaamheidsdoelstellingen erin bestaat de door ons gebruikte brandstoffen tegen 2050 koolstofvrij te maken. Om dit te bereiken is het koolstofvrij maken van de productie van een belangrijke brandstofbron als waterstof, waardoor groene waterstof ontstaat, een van de belangrijkste strategieën, aangezien de productie van niet-groene waterstof momenteel verantwoordelijk is voor meer dan 2% van de totale wereldwijde CO2-uitstoot. Tijdens de verbranding worden chemische bindingen verbroken en worden de samenstellende elementen gecombineerd met zuurstof. Methaangas is van oudsher het aardgas bij uitstek: 85% van de huizen en 40% van de elektriciteit in het VK zijn afhankelijk van aardgas. Methaan is een schonere brandstof dan steenkool, maar wanneer het wordt verbrand, ontstaat kooldioxide als afvalproduct dat, wanneer het de atmosfeer binnenkomt, begint bij te dragen tot de klimaatverandering. Waterstofgas produceert bij verbranding alleen waterdamp als afvalproduct, dat niet tot de opwarming van de aarde kan bijdragen.

De regering van het VK ziet het gebruik van waterstof als brandstof en dus waterstofwoningen als een manier om groener te leven, en heeft zich ten doel gesteld tegen 2030 een bloeiende waterstofeconomie tot stand te brengen. Japan, Zuid-Korea en China liggen op koers om aanzienlijke vooruitgang te boeken bij de ontwikkeling van een waterstofeconomie, met doelstellingen die het VK tegen 2030 zullen overtreffen. Ook de Europese Commissie heeft een waterstofstrategie gepresenteerd waarin waterstof tegen 2050 24% van Europa's energie zou kunnen leveren.

Bezoek voor meer informatie onze pagina over de industrie en bekijk enkele van onze andere waterstofbronnen:

Wat moet je weten over waterstof?

De gevaren van waterstof

Blauwe Waterstof - Een Overzicht

Xgard Bright MPS biedt waterstofdetectie in energieopslagtoepassing

Laat een reactie achter

Wat moet je weten over waterstof?

Naast andere hernieuwbare energiebronnen en aardgas speelt waterstof een steeds belangrijkere rol in het landschap van schone energie. Waterstof komt voor in verschillende dingen, zoals licht, water, lucht, planten en dieren, maar wordt vaak gecombineerd met andere chemicaliën; de meest bekende combinatie is die met zuurstof om water te maken.

Wat is waterstof en wat zijn de voordelen?

In het verleden werd waterstofgas gebruikt als component voor raketbrandstof en in gasturbines om elektriciteit te produceren of om verbrandingsmotoren te laten draaien voor de opwekking van energie. In de olie- en gasindustrie is overtollige waterstof uit de katalytische reforming van nafta gebruikt als brandstof voor andere operaties van eenheden.

Waterstofgas is een kleurloos, reukloos en smaakloos gas dat lichter is dan lucht. Omdat het lichter is dan lucht betekent dit dat het hoger zweeft dan onze atmosfeer, wat betekent dat het niet in de natuur voorkomt, maar moet worden gecreëerd. Dit wordt gedaan door het te scheiden van andere elementen en de damp op te vangen. Elektrolyse wordt voltooid door vloeistof te nemen, meestal water, en dit te scheiden van de chemicaliën die zich erin bevinden. In water scheiden de waterstof- en zuurstofmoleculen zich, waarbij twee waterstofverbindingen en één zuurstofverbinding overblijven. De waterstofatomen vormen een gas dat wordt opgevangen en opgeslagen tot het nodig is, de zuurstofatomen worden in de lucht vrijgelaten omdat er geen verder gebruik is. Het geproduceerde waterstofgas heeft geen schadelijke gevolgen voor het milieu, zodat veel deskundigen denken dat dit de toekomst is.

Waarom waterstof wordt gezien als een schonere toekomst.

Om energie te maken wordt een brandstof verbrand die een chemische stof is. Dit proces houdt meestal in dat chemische bindingen worden verbroken en gecombineerd met zuurstof. Methaangas is van oudsher het aardgas bij uitstek: 85% van de huizen en 40% van de elektriciteit in het VK zijn afhankelijk van gas. Methaan werd beschouwd als een schoner gas in vergelijking met steenkool, maar wanneer het wordt verbrand, wordt kooldioxide geproduceerd als afvalproduct, wat bijdraagt tot de klimaatverandering. Waterstofgas produceert bij verbranding alleen waterdamp als afvalproduct, aangezien dit reeds een natuurlijke hulpbron is.

Het verschil tussen blauwe waterstof en groene waterstof.

Blauwe waterstof wordt geproduceerd uit niet-hernieuwbare energiebronnen, via twee methoden: stoom of autotherm. Steam Methane reformation is de meest gebruikelijke methode om waterstof in bulk te produceren. Deze methode maakt gebruik van een reformer die stoom produceert bij een hoge temperatuur en druk en wordt gecombineerd met methaan en een nikkelkatalysator om waterstof en koolmonoxide te produceren. Bij autotherme reforming wordt echter hetzelfde proces gebruikt, met zuurstof en kooldioxide. Beide methoden produceren koolstof als bijproduct.

Groene waterstof wordt geproduceerd met behulp van elektriciteit om een elektrolyser aan te drijven die waterstof scheidt van de watermolecule waarbij zuurstof als bijproduct wordt geproduceerd. Het maakt het ook mogelijk een overschot aan elektriciteit te elektrolyseren om waterstofgas te creëren dat kan worden opgeslagen voor de toekomst.

De kenmerken die waterstof heeft, hebben een precedent geschapen voor de toekomst van energie. De Britse regering ziet dit als een manier om groener te leven en heeft zich ten doel gesteld in 2030 een bloeiende waterstofeconomie tot stand te brengen. Japan, Zuid-Korea en China liggen op koers om aanzienlijke vooruitgang te boeken bij de ontwikkeling van waterstof, met streefcijfers die vergelijkbaar zijn met die van het VK voor 2030. Ook de Europese Commissie heeft een waterstofstrategie gepresenteerd waarin waterstof tegen 2050 24% van de energie in de wereld zou kunnen leveren.

Bezoek voor meer informatie onze pagina over de industrie en bekijk enkele van onze andere waterstofbronnen:

De gevaren van waterstof

Groene waterstof - een overzicht

Blauwe Waterstof - Een Overzicht

Xgard Bright MPS biedt waterstofdetectie in energieopslagtoepassing

Laat een reactie achter

Hoe waterstof de gas- en staalindustrie helpt groen te worden

Groene waterstof, afkomstig van zowel koolstofarme als hernieuwbare energiebronnen, kan een cruciale rol spelen om een bedrijf - of een land - dichter bij koolstofneutraliteit te brengen. Veel voorkomende toepassingen waarin groene waterstof kan worden gebruikt zijn onder meer:

Brandstofcellen voor elektrische voertuigen
Aangezien de waterstof in pijplijngasmenging
In raffinaderijen van "groen staal" die waterstof als warmtebron gebruiken in plaats van steenkool
In containerschepen aangedreven door vloeibare ammoniak die gemaakt is van waterstof
In door waterstof aangedreven elektriciteitsturbines die elektriciteit kunnen opwekken op momenten van piekvraag

In dit bericht wordt ingegaan op het gebruik van waterstof bij het mengen van gas via pijpleidingen en in groene staalraffinaderijen.

Waterstof injecteren in pijpleidingen

Regeringen en nutsbedrijven over de hele wereld onderzoeken de mogelijkheden van waterstofinjectie in hun aardgasnetwerken, om het verbruik van fossiele brandstoffen te verminderen en de uitstoot te beperken. De waterstofinjectie in pijpleidingen is opgenomen in de nationale waterstofstrategieën van de EU, Australië en het VK, waarbij de waterstofstrategie van de EU de invoering van waterstof in de nationale gasnetten tegen 2050 specificeert.

Vanuit milieuoogpunt kan de toevoeging van waterstof aan aardgas de uitstoot van broeikasgassen aanzienlijk verminderen, maar om dat te bereiken moet de waterstof worden geproduceerd uit koolstofarme energiebronnen en hernieuwbare energiebronnen. Bijvoorbeeld waterstof uit elektrolyse, bioafval of fossiele brandstofbronnen die gebruik maken van koolstofafvang en -opslag (CCS).

Op vergelijkbare wijze kunnen landen die een groene waterstofeconomie willen ontwikkelen, een beroep doen op netinjectie om investeringen te stimuleren en nieuwe markten te ontwikkelen. In een poging zijn plan voor hernieuwbare waterstof op gang te brengen, is West-Australië van plan ten minste 10% hernieuwbare waterstof op te nemen in zijn gaspijpleidingen en -netwerken, en de doelstellingen van de deelstaat in het kader van zijn strategie voor hernieuwbare waterstof te vervroegen van 2040 naar 2030.

Op volumetrische basis heeft waterstof een veel lagere energiedichtheid dan aardgas, zodat eindgebruikers van een gemengd gas een groter volume gas nodig hebben om dezelfde verbrandingswaarde te bereiken als degenen die zuiver aardgas gebruiken. Eenvoudig gezegd, een bijmenging van 5% waterstof in volume vertaalt zich niet rechtstreeks in een vermindering van 5% van het verbruik van fossiele brandstoffen.

Is er een veiligheidsrisico verbonden aan het mengen van waterstof in onze gasvoorziening? Laten we het risico onderzoeken:

Waterstof heeft een lagere LEL dan aardgas, dus is er een groter risico op het ontstaan van een ontvlambare atmosfeer met gemengde gasmengsels.
Waterstof heeft een lagere ontstekingsenergie dan aardgas en een breed ontvlambaarheidsgebied (4% tot 74% in lucht), zodat er een hoger explosiegevaar is
Waterstofmoleculen zijn klein en bewegen snel, zodat een eventueel lek zich sneller en verder zal verspreiden dan bij aardgas het geval zou zijn.

In het Verenigd Koninkrijk is huishoudelijke en industriële verwarming goed voor de helft van het energieverbruik en een derde van de koolstofuitstoot. Sinds 2019 loopt in het Verenigd Koninkrijk het eerste project om waterstof in het gasnet te injecteren, met proeven aan de Keele University. Het HyDeploy-project heeft als doel om tot 20% waterstof te injecteren en te mengen met de bestaande gastoevoer om woonblokken en campussen te verwarmen zonder de gasgestookte apparaten of leidingen te veranderen. In dit project worden gasdetectoren en rookgasanalysatoren van Crowcon gebruikt om de impact van waterstofmenging op de detectie van gaslekken vast te stellen. De Sprint Pro rookgasanalysator van Crowcon wordt gebruikt om de efficiëntie van de ketel te beoordelen.

Crowcon's Sprint Pro is een rookgasanalyser van professionele kwaliteit, met functies die zijn afgestemd op de behoeften van de HVAC-professional, een robuust ontwerp, een volledige selectie accessoires en 5 jaar garantie. Leeshier meer over de Sprint Pro .

Waterstof in de staalindustrie

De traditionele ijzer- en staalproductie wordt beschouwd als een van de grootste uitstoters van milieuverontreinigende stoffen, waaronder broeikasgassen en fijn stof. Staalproductieprocessen zijn sterk afhankelijk van fossiele brandstoffen, waarvan kolenproducten 78% voor hun rekening nemen. Het is dan ook niet verwonderlijk dat de staalindustrie ongeveer 10% van alle proces- en energiegerelateerde CO2-emissies in de wereld uitstoot.

Waterstof kan een alternatief zijn voor staalbedrijven die hun koolstofuitstoot drastisch willen verminderen. Verscheidene staalproducenten in Duitsland en Korea zijn reeds bezig hun uitstoot te verminderen door middel van een staalproductiemethode met waterstofreductie waarbij waterstof, en niet kolen, wordt gebruikt om staal te maken. Traditioneel wordt bij de productie van staal een aanzienlijke hoeveelheid waterstofgas geproduceerd als bijproduct, cokesgas genaamd. Door dat cokesgas door een proces te leiden dat koolstofafvang en -opslag (CCS) wordt genoemd, kunnen staalfabrieken een aanzienlijke hoeveelheid blauwe waterstof produceren, die vervolgens kan worden gebruikt om de temperatuur te regelen en oxidatie tijdens de staalproductie te voorkomen.

Daarnaast produceren staalproducenten staalproducten specifiek voor waterstof. Als onderdeel van zijn nieuwe visie om een groene waterstofonderneming te worden, heeft de Koreaanse staalproducent POSCO zwaar geïnvesteerd in de ontwikkeling van staalproducten voor gebruik bij de productie, het vervoer, de opslag en het gebruik van waterstof.

Aangezien in staalfabrieken veel ontvlambare en giftige gassen aanwezig zijn, is het belangrijk de kruisgevoeligheid van gassen te begrijpen, omdat een foutieve gasmeting fataal kan zijn. Een hoogoven produceert bijvoorbeeld een grote hoeveelheid heet, stoffig, giftig en brandbaar gas dat bestaat uit koolmonoxide (CO) met wat waterstof. Gasdetectiefabrikanten die ervaring hebben in deze omgevingen zijn goed op de hoogte van het probleem van waterstof dat elektrochemische CO-sensoren beïnvloedt, en leveren daarom standaard waterstofgefilterde sensoren aan staalfabrieken.

Voor meer informatie over kruisgevoeligheid, zie onze blog. Crowcon gasdetectors worden gebruikt in veel staalfabrieken over de hele wereld en u kunt hier meer te weten komen over Crowcon oplossingen in de staalindustrie.

Referenties:

De injectie van waterstof in aardgasnetten kan zorgen voor een gestage vraag die de sector nodig heeft om zich te ontwikkelen (S&P Global Platts, 19 mei 2020)
West-Australië pompt 22 miljoen dollar in waterstofactieplan (Power Engineering, 14 sep 2020)
Groene waterstof in aardgaspijpleidingen: Decarbonisatie-oplossing of utopie? (Green Tech Media, 20 nov 2020)
Kan waterstof meeliften op aardgasinfrastructuur? (Netwerk Online, 17 mrt 2016)
Staal, waterstof en hernieuwbare energiebronnen: Vreemde bedgenoten? Misschien niet... (Forbes.com, 15 mei 2020)
POSCO breidt waterstofproductie uit tot 5 miljoen ton tegen 2050 ton tegen 2050 (Business Korea, 14 dec 202 0)http://https://www.crowcon.com/wp-content/uploads/2020/07/shutterstock_607164341-scaled.jpg

Laat een reactie achter

De vele kleuren van waterstof

Waterstof speelt, naast andere hernieuwbare energiebronnen en aardgas, een steeds belangrijkere rol in het landschap van schone energie. Bedrijven en landen zijn steeds meer geïnteresseerd in alternatieve brandstoffen tegen de achtergrond van de wereldwijde drang naar koolstofneutraliteit. Dit jaar heeft de EU zich ertoe verbonden tegen 2050 klimaatneutraal te worden (d.w.z. een economie met een netto-uitstoot van nul broeikasgassen), heeft Australië zijn nationale waterstofstrategie gelanceerd om de ontwikkeling van schone waterstof te versnellen en deze naar de buurlanden te exporteren en hebben Shell en BP zich ertoe verbonden tegen 2050 koolstofneutraal te worden.

Voor veel olie- en gasbedrijven die streven naar een koolstofarme economie, is waterstof een brandstof bij uitstek om te voldoen aan de klimaatdoelstellingen. De groei van waterstof zal naar verwachting in de komende 10-20 jaar een hoge vlucht nemen, waarbij de kosten zullen dalen naarmate waterstof op grotere schaal wordt geproduceerd. Met nieuwe toepassingen kan de omvang van de koolstofarme waterstofmarkt tegen 2030 oplopen tot 25 miljard US$ en op lange termijn nog verder groeien.

Waterstof brandt schoon wanneer het gemengd wordt met zuurstof, en wordt gezien als een groen brandstofalternatief voor vervoer, scheepvaart en verwarming (zowel huishoudelijk als industrieel). Interessant is dat het gebruik van waterstof als brandstof niet nieuw is. Waterstof is al een bestanddeel van raketbrandstof en wordt gebruikt in gasturbines voor de opwekking van elektriciteit, of wordt verbrand om verbrandingsmotoren aan te drijven voor de opwekking van energie. Waterstof wordt ook gebruikt als grondstof voor de productie van ammoniak, methanol en andere petrochemische producten.

In het algemeen weten we dat waterstof een goede keuze is als brandstof voor industrieën die hun economie koolstofarm willen maken, maar niet alle waterstof is gelijk. Hoewel bij de verbranding van waterstofgas alleen water vrijkomt, hangt de bijdrage ervan aan de koolstofneutraliteit af van de manier waarop het wordt geproduceerd.

Bruine waterstof wordt gemaakt door de vergassing van steenkool, waarbij bij de verbranding_CO2 vrijkomt in de lucht. Grijze waterstof is waterstof die wordt geproduceerd met behulp van fossiele brandstoffen, zoals aardgas, en is de meest geproduceerde vorm van waterstof in de wereld van vandaag. Blauwe waterstof wordt op dezelfde manier gemaakt als grijze waterstof, maar technologieën voor koolstofvastlegging en -opslag (CCS) voorkomen dat er_CO2 vrijkomt, zodat de vastgelegde koolstof veilig diep onder de grond kan worden opgeslagen of in industriële processen kan worden gebruikt. Turquoise (of koolstofarm)_H2 is waterstof die uit aardgas wordt geproduceerd met behulp van gesmolten metaalpyrolysetechnologie.

Zoals de naam al zegt, is groene of hernieuwbare waterstof de schoonste soort, die geen koolstofemissies produceert. Het wordt geproduceerd met behulp van elektrolyse die wordt aangedreven door hernieuwbare energie, zoals wind- of zonne-energie, om een schone en duurzame brandstof te produceren.

Bij elektrolyse wordt water (_H2O) gesplitst in waterstof en zuurstof, zodat er geen afval is en alle onderdelen worden gebruikt zonder dat het milieu wordt belast. Als de energie die voor elektrolyse wordt gebruikt, uit hernieuwbare bronnen wordt gehaald, kan dit als "groene brandstof" worden geteld omdat er geen negatieve gevolgen voor het milieu zijn.

In onze volgende blog zullen we het hebben over de potentiële gevaren van waterstof die zich kunnen voordoen tijdens productie, opslag en transport, en de gasdetectieoplossingen die Crowcon biedt.

Voor meer informatie kunt u hier ons informatieblad over waterstof downloaden.

Referenties:

Inzetten op klimaatneutraliteit tegen 2050: De Commissie stelt een Europese klimaatwet voor en pleegt overleg over het Europees klimaatpact (apr 2020)

Shell onthult plannen om tegen 2050 netto-nul koolstofbedrijf te worden(The Guardian, 16 apr 2020)

BP heeft de ambitie om in 2050 energieneutraal te zijn en past organisatie fundamenteel aan om dit te realiseren(BP.com, 12 feb 2020)

Vorm geven aan de wereldwijde waterstofmarkt van morgen (Baker Mackenzie, jan 2020)

Laat een reactie achter

De gevaren van waterstof

Als brandstof is waterstof zeer ontvlambaar en lekken leveren een ernstig brandgevaar op. Waterstofbranden verschillen echter duidelijk van branden met andere brandstoffen. Wanneer zwaardere brandstoffen en koolwaterstoffen, zoals benzine of diesel, lekken, slaan zij dicht bij de grond neer. Waterstof daarentegen is een van de lichtste elementen op aarde, dus bij een lek verspreidt het gas zich snel naar boven. Dit maakt ontsteking minder waarschijnlijk, maar een ander verschil is dat waterstof gemakkelijker ontbrandt en brandt dan benzine of diesel. In feite is bij waterstof zelfs een vonk van statische elektriciteit uit iemands vinger voldoende om een explosie te veroorzaken. Waterstofvlammen zijn ook onzichtbaar, dus het is moeilijk te bepalen waar het eigenlijke "vuur" is, maar ze genereren een lage stralingswarmte door de afwezigheid van koolstof en hebben de neiging snel uit te branden.

Waterstof is reukloos, kleurloos en smaakloos, zodat lekken moeilijk te detecteren zijn met alleen menselijke zintuigen. Waterstof is niet giftig, maar in overdekte ruimten zoals accuopslagplaatsen kan het zich ophopen en verstikking veroorzaken doordat het zuurstof verdringt. Dit gevaar kan tot op zekere hoogte worden ondervangen door geurstoffen aan waterstofbrandstof toe te voegen, waardoor het een kunstmatige geur krijgt en gebruikers worden gewaarschuwd in geval van een lek. Maar omdat waterstof zich snel verspreidt, zal de geurstof waarschijnlijk niet meereizen. Binnen lekkende waterstof verzamelt zich snel, aanvankelijk aan het plafond, en vult uiteindelijk de ruimte. Daarom is de plaatsing van gasdetectoren van cruciaal belang voor de vroegtijdige opsporing van een lek.

Waterstof wordt gewoonlijk opgeslagen en vervoerd in tanks met vloeibaar waterstof. Het laatste punt van zorg is dat vloeibare waterstof, omdat het wordt samengeperst, extreem koud is. Als waterstof uit de tank ontsnapt en in contact komt met de huid, kan dit ernstige bevriezing veroorzaken, of zelfs het verlies van ledematen.

Welke sensortechnologie is het best voor de detectie van waterstof?

Crowcon heeft een breed scala aan producten voor de detectie van waterstof. De traditionele sensortechnologieën voor de detectie van brandbare gassen zijn pellistors en infrarood (IR). Pellistor gassensoren (ook wel katalytische kraal gassensoren genoemd) zijn sinds de jaren 1960 de primaire technologie voor het detecteren van brandbare gassen en u kunt meer lezen over pellistor sensoren op onze pagina met oplossingen. Hun belangrijkste nadeel is echter dat pellistor-sensoren in zuurstofarme omgevingen niet goed functioneren en zelfs kunnen falen. In sommige installaties lopen pellistors het risico vergiftigd of geremd te worden, waardoor werknemers onbeschermd blijven. Ook zijn pellistor-sensoren niet faalveilig, en een sensorstoring wordt niet gedetecteerd tenzij er testgas wordt toegepast.

Infraroodsensoren zijn een betrouwbare manier om brandbare koolwaterstoffen in zuurstofarme omgevingen te detecteren. Ze zijn niet gevoelig voor vergiftiging, dus IR kan de veiligheid in deze omstandigheden aanzienlijk verbeteren. Lees meer over IR-sensoren op onze pagina met oplossingen, en de verschillen tussen pellistors en IR-sensoren in de volgende blog.

Net zoals pellistors gevoelig zijn voor vergiftiging, zijn IR-sensoren gevoelig voor zware mechanische en thermische schokken en worden zij ook sterk beïnvloed door grove drukveranderingen. Bovendien kunnen IR-sensoren niet worden gebruikt om waterstof te detecteren. De beste optie voor de detectie van brandbaar waterstofgas is dus de sensortechnologie met moleculaire eigenschappen spectrometer (MPS™). Deze vereist geen kalibratie gedurende de hele levensduur van de sensor, en aangezien MPS ontvlambare gassen detecteert zonder het risico van vergiftiging of valse alarmen, kan het aanzienlijk besparen op de totale eigendomskosten en de interactie met eenheden verminderen, wat resulteert in gemoedsrust en minder risico voor operatoren. Molecular property spectrometer gasdetectie werd ontwikkeld aan de Universiteit van Nevada en is momenteel de enige gasdetectietechnologie die in staat is meerdere brandbare gassen, waaronder waterstof, tegelijk, zeer nauwkeurig en met één sensor te detecteren.

Lees onze whitepaper voor meer informatie over onze MPS-sensortechnologie en bezoek voor meer informatie over waterstofgasdetectie onze industriepagina en bekijk enkele van onze andere waterstofbronnen:

Wat moet je weten over waterstof?

Groene waterstof - een overzicht

Blauwe Waterstof - Een Overzicht

Xgard Bright MPS biedt waterstofdetectie in energieopslagtoepassing

1 antwoord