Blogi ułożone według tagów: wodór

Wydobycie złota: Jakiego detektora gazu potrzebuję? 

Jak wydobywa się złoto?

Złoto jest rzadką substancją, występującą w zewnętrznej warstwie Ziemi w ilości 3 części na miliard, przy czym większość dostępnego na świecie złota pochodzi z Australii. Złoto, podobnie jak żelazo, miedź i ołów, jest metalem. Istnieją dwie podstawowe formy wydobycia złota: odkrywkowa i podziemna. W górnictwie odkrywkowym wykorzystuje się sprzęt do przemieszczania ziemi w celu usunięcia skały płonnej z położonego wyżej złoża, a następnie wydobywa się pozostałą substancję. Proces ten wymaga uderzania w odpady i rudę z dużą siłą, aby rozbić je do rozmiarów odpowiednich do przenoszenia i transportu zarówno na hałdy, jak i do kruszarek rudy. Inną formą wydobycia złota jest bardziej tradycyjna metoda podziemna. Polega ona na tym, że pionowe szyby i spiralne tunele transportują pracowników i sprzęt do i z kopalni, zapewniając wentylację i transport skały płonnej i rudy na powierzchnię.

Wykrywanie gazów w górnictwie

W odniesieniu do wykrywania gazów, proces bezpieczeństwo i higiena pracy w kopalniach znacznie się rozwinął w ciągu ostatniego stulecia, od prymitywnego stosowania testów metanowych, śpiewających kanarków i bezpieczeństwa płomieniowego do nowoczesnych technologii i procesów wykrywania gazów, jakie znamy. Zapewnienie stosowania właściwego typu sprzętu do wykrywania, zarówno stałe lub przenośnegoprzed wejściem do tych pomieszczeń. Właściwe wykorzystanie sprzętu zapewni dokładne monitorowanie poziomu gazu i ostrzeganie pracowników o niebezpiecznych niebezpiecznych stężeniach w atmosferze przy najbliższej okazji.

Jakie są zagrożenia związane z gazem i jakie są niebezpieczeństwa?

Zagrożenia Osoby pracujące w górnictwie są narażone na szereg potencjalnych zagrożeń zawodowych i chorób, a także na możliwość odniesienia obrażeń śmiertelnych. Dlatego ważne jest zrozumienie środowiska i zagrożeń, na jakie mogą być narażeni.

Tlen (O2)

Tlen (O2), zwykle obecny w powietrzu w stężeniu 20,9%, jest niezbędny do życia człowieka. Istnieją trzy główne powody, dla których tlen stanowi zagrożenie dla pracowników w przemyśle wydobywczym. Należą do nich niedobór lub wzbogacenie tlenuZbyt mała ilość tlenu może uniemożliwić funkcjonowanie organizmu ludzkiego, prowadząc do utraty przytomności przez pracownika. Jeżeli poziom tlenu nie zostanie przywrócony do średniego poziomu, pracownik jest narażony na ryzyko śmierci. Atmosfera jest niedostateczna, gdy stężenie O2 jest niższe niż 19,5%. W związku z tym środowisko ze zbyt dużą ilością tlenu jest równie niebezpieczne, ponieważ stanowi znacznie zwiększone ryzyko pożaru i eksplozji. O atmosferze niedoborowej mówi się, gdy stężenie O2 wynosi ponad 23,5%.

Tlenek węgla (CO)

W niektórych przypadkach może występować wysokie stężenie tlenku węgla (CO). Środowiskiem, w którym może to wystąpić, jest np. pożar domu, dlatego strażacy są narażeni na zatrucie CO. W takim środowisku w powietrzu może znajdować się nawet 12,5% CO, a kiedy tlenek węgla wraz z innymi produktami spalania wznosi się pod sufit i kiedy jego stężenie osiąga 12,5% objętości, prowadzi to tylko do jednego - wybuchu pożaru. Jest to sytuacja, w której cała masa zapala się jako paliwo. Oprócz przedmiotów spadających na strażaków jest to jedno z najbardziej ekstremalnych zagrożeń, na jakie są oni narażeni podczas pracy w płonącym budynku. Ze względu na trudną do zidentyfikowania charakterystykę CO, tj. bezbarwny, bezwonny, pozbawiony smaku, trujący gaz, może upłynąć trochę czasu, zanim zorientujesz się, że jesteś zatruty CO. Działanie CO może być niebezpieczne, ponieważ CO uniemożliwia układowi krwionośnemu skuteczne przenoszenie tlenu w organizmie, zwłaszcza do ważnych organów, takich jak serce i mózg. Wysokie dawki CO mogą więc spowodować śmierć w wyniku uduszenia lub braku tlenu w mózgu. Według statystyk Departamentu Zdrowia, najczęstszym objawem zatrucia CO jest ból głowy - 90% pacjentów zgłasza ten objaw, a 50% zgłasza nudności i wymioty oraz zawroty głowy. Dezorientacja/zmiany świadomości i osłabienie stanowią odpowiednio 30% i 20% zgłoszeń.

Siarkowodór (H2S)

Siarkowodór (H2S) jest bezbarwnym, łatwopalnym gazem o charakterystycznym zapachu zgniłych jaj. Może dojść do kontaktu ze skórą i oczami. Jednak najbardziej narażone na działanie siarkowodoru są układ nerwowy i sercowo-naczyniowy, co może prowadzić do szeregu objawów. Pojedyncze narażenie na wysokie stężenia może szybko spowodować trudności w oddychaniu i śmierć.

Dwutlenek siarki (SO2)

Dwutlenek siarki (SO2) może powodować szereg szkodliwych skutków dla układu oddechowego, w szczególności dla płuc. Może również powodować podrażnienie skóry. Kontakt skóry z (SO2) powoduje kłujący ból, zaczerwienienie skóry i pęcherze. Kontakt skóry ze sprężonym gazem lub cieczą może powodować odmrożenia. Kontakt z oczami powoduje łzawienie oczu, a w ciężkich przypadkach może dojść do ślepoty.

Metan (CH4)

Metan (CH4) jest bezbarwnym, wysoce łatwopalnym gazem, którego głównym składnikiem jest gaz ziemny. Wysokie stężenie (CH4) może zmniejszyć ilość tlenu wdychanego z powietrza, co może powodować zmiany nastroju, niewyraźną mowę, problemy z widzeniem, utratę pamięci, nudności, wymioty, zaczerwienienie twarzy i bóle głowy. W ciężkich przypadkach mogą wystąpić zmiany w oddychaniu i rytmie serca, problemy z utrzymaniem równowagi, drętwienie i utrata przytomności. Jeżeli narażenie trwa przez dłuższy czas, może doprowadzić do śmierci.

Wodór (H2)

Wodór jest bezbarwnym, bezwonnym i pozbawionym smaku gazem, który jest lżejszy od powietrza. Ponieważ jest lżejszy od powietrza, unosi się wyżej niż nasza atmosfera, co oznacza, że nie występuje naturalnie, lecz musi być wytwarzany. Wodór stanowi zagrożenie pożarowe lub wybuchowe, a także ryzyko związane z wdychaniem. Wysokie stężenie tego gazu może spowodować powstanie środowiska z niedoborem tlenu. Osoby oddychające taką atmosferą mogą odczuwać takie objawy, jak bóle głowy, dzwonienie w uszach, zawroty głowy, senność, utrata przytomności, nudności, wymioty i osłabienie wszystkich zmysłów.

Amoniak (NH3)

Amoniak (NH3) to jeden z najczęściej stosowanych na świecie związków chemicznych, który jest wytwarzany zarówno w organizmie człowieka, jak i w przyrodzie. Chociaż powstaje w sposób naturalny (NH3), jest żrący, co stanowi zagrożenie dla zdrowia. Wysoka ekspozycja w powietrzu może powodować natychmiastowe pieczenie oczu, nosa, gardła i dróg oddechowych. W ciężkich przypadkach może dojść do ślepoty.

Inne zagrożenia związane z gazem

Chociaż cyjanowodór (HCN) nie utrzymuje się w środowisku, niewłaściwe przechowywanie, obchodzenie się z nim i gospodarka odpadami mogą stanowić poważne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego i środowiska. Cyjanek zakłóca oddychanie człowieka na poziomie komórkowym, co może powodować ostre skutki, w tym przyspieszony oddech, drżenie i uduszenie.

Narażenie na działanie pyłu zawieszonego w silnikach wysokoprężnych może występować w kopalniach podziemnych w wyniku stosowania mobilnego sprzętu napędzanego silnikami wysokoprężnymi, używanego do wiercenia i transportu. Mimo że środki kontroli obejmują stosowanie oleju napędowego o niskiej zawartości siarki, konserwację silników i wentylację, skutki zdrowotne obejmują nadmierne ryzyko zachorowania na raka płuc.

Produkty, które mogą pomóc w ochronie własnej

Crowcon oferuje szeroki zakres detektorów gazu, w tym zarówno produkty przenośne, jak i stacjonarne, z których wszystkie nadają się do wykrywania gazu w przemyśle górniczym.

Aby dowiedzieć się więcej, odwiedź naszą stronę poświęconą branży.

Leave a reply on Wydobywanie złota: Jakiego detektora gazu potrzebuję?

Elektroliza wodoru

Obecnie najbardziej komercyjnie rozwinięta technologia produkcji wodoru dostępna jest z elektrolizy. Elektroliza jest optymistycznym kierunkiem działań dla bezemisyjnej produkcji wodoru z zasobów odnawialnych i jądrowych. Elektroliza wody to rozkład wody (H2O) na jej podstawowe składniki, wodór (H2) i tlen (O2), poprzez przepływający prąd elektryczny. Woda jest kompletnym źródłem do produkcji wodoru, a jedynym produktem ubocznym uwalnianym podczas procesu jest tlen. Proces ten wykorzystuje energię elektryczną, która może być następnie przechowywana jako energia chemiczna w postaci wodoru.

Na czym polega ten proces?

Aby wyprodukować wodór, elektroliza przekształca energię elektryczną w energię chemiczną poprzez magazynowanie elektronów w stabilnych wiązaniach chemicznych. Podobnie jak ogniwa paliwowe, elektrolizery składają się z anody i katody, oddzielonych od siebie wodnym elektrolitem, w zależności od rodzaju materiału elektrolitowego i gatunków jonów, które przewodzi. Elektrolit jest elementem obowiązkowym, ponieważ czysta woda nie ma zdolności przenoszenia wystarczającego ładunku, gdyż nie zawiera jonów. Na anodzie woda jest utleniana do postaci tlenu i jonów wodorowych. Natomiast na katodzie woda jest redukowana do gazowego wodoru i jonów wodorotlenkowych. Obecnie istnieją trzy wiodące technologie elektrolizy.

Elektrolizery alkaliczne (AEL)

Technologia ta jest stosowana na skalę przemysłową od ponad 100 lat. Elektrolizery alkaliczne działają poprzez transport jonów wodorotlenkowych (OH-) przez elektrolit z katody do anody, przy czym wodór jest generowany po stronie katody. Pracując w temperaturze 100°-150°C, elektrolizery wykorzystują jako elektrolit ciekły alkaliczny roztwór wodorotlenku sodu lub potasu (KOH). W tym procesie anoda i katoda są oddzielone za pomocą membrany, która zapobiega ponownemu mieszaniu się. Na katodzie woda jest dzielona naH2 i uwalnia aniony wodorotlenkowe, które przechodzą przez membranę i rekombinują na anodzie, gdzie wytwarzany jest tlen. Ponieważ jest to technologia o ugruntowanej pozycji, koszt jej produkcji jest stosunkowo niski, jak również zapewnia ona długotrwałą stabilność. Jednakże, ma ona zwrotnicę w gazach, co może naruszać jej stopień czystości i wymaga użycia korozyjnego ciekłego elektrolitu.

Elektrolizery z membranami polimerowo-elektrolitowymi (PEM)

Membrana polimerowo-elektrolitowa to najnowsza technologia wykorzystywana komercyjnie do produkcji wodoru. W elektrolizerze PEM elektrolit jest stałym, specjalistycznym tworzywem sztucznym. Elektrolizery PEM pracują w temperaturze 70°-90°C. W tym procesie woda reaguje na anodzie, tworząc tlen i dodatnio naładowane jony wodorowe (protony). Elektrony przepływają przez obwód zewnętrzny, a jony wodorowe selektywnie przemieszczają się przez PEM do katody. Na katodzie jony wodoru łączą się z elektronami z obwodu zewnętrznego, tworząc gazowy wodór. W porównaniu z AEL ma kilka zalet: czystość gazu jest wysoka przy pracy z częściowym obciążeniem, konstrukcja układu jest zwarta i charakteryzuje się szybką reakcją systemu. Jednak koszt podzespołów jest wysoki, a trwałość niska.

Elektrolizery ze stałymi tlenkami (SOE)

Elektrolizery AEL i PEM są znane jako niskotemperaturowe (LTE). Natomiast elektrolizery na bazie tlenków stałych (SOE) znane są jako elektrolizery wysokotemperaturowe (HTE). Technologia ta jest nadal w fazie rozwoju. W SOE, stały materiał ceramiczny jest używany jako elektrolit, który przewodzi ujemnie naładowane jony tlenu (O2-) w podwyższonej temperaturze, generuje wodór w nieco inny sposób. W temperaturze około 700°-800°C para wodna na katodzie łączy się z elektronami z obwodu zewnętrznego tworząc gazowy wodór i ujemnie naładowane jony tlenu. Jony tlenu przechodzą przez stałą membranę ceramiczną i reagują na anodzie, tworząc gaz tlenowy i generując elektrony dla obwodu zewnętrznego. Zaletą tej technologii jest to, że łączy w sobie wysoką sprawność cieplną i energetyczną, jak również produkuje niskie emisje przy stosunkowo niskim koszcie. Chociaż, ze względu na wysokie zapotrzebowanie na ciepło i moc, czas rozruchu trwa dłużej.

Dlaczego wodór jest uważany za paliwo alternatywne?

Zgodnie z ustawą o polityce energetycznej z 1992 r. wodór jest uznawany za paliwo alternatywne. Wodór produkowany w procesie elektrolizy może przyczyniać się do zerowej emisji gazów cieplarnianych, w zależności od źródła wykorzystywanej energii elektrycznej. Technologia ta jest wykorzystywana w połączeniu z energią odnawialną (wiatrową, słoneczną, wodną, geotermalną) i jądrową, aby umożliwić praktycznie zerową emisję gazów cieplarnianych i innych zanieczyszczeń. Ten rodzaj produkcji będzie jednak wymagał znacznego obniżenia kosztów, aby mógł być konkurencyjny w stosunku do bardziej zaawansowanych metod opartych na węglu, takich jak reforming gazu ziemnego. Istnieje możliwość synergii z wytwarzaniem energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii. Produkcja paliwa wodorowego i energii elektrycznej mogłaby być rozproszona i zlokalizowana przy farmach wiatrowych, co pozwoliłoby na elastyczne dostosowanie produkcji do dostępności zasobów, potrzeb operacyjnych systemu i czynników rynkowych.

Leave a reply on Elektroliza wodoru

Błękitny wodór - przegląd

Co to jest wodór?

Wodór jest jednym z najobficiej występujących źródeł gazu, stanowiącym około 75% gazu w naszym Układzie Słonecznym. Wodór znajduje się w różnych rzeczach, w tym w świetle, wodzie, powietrzu, roślinach i zwierzętach, ale często jest łączony z innymi pierwiastkami. Najbardziej znanym połączeniem jest połączenie z tlenem, w wyniku którego powstaje woda. Wodór jest gazem bezbarwnym, bezwonnym i bez smaku, lżejszym od powietrza. Ponieważ jest znacznie lżejszy od powietrza, unosi się w naszej atmosferze, co oznacza, że nie występuje naturalnie na poziomie ziemi, lecz musi być wytworzony. Odbywa się to poprzez oddzielenie go od innych pierwiastków i zebranie gazu.

Co to jest błękitny wodór?

Niebieski wodór został opisany jako "wodór niskoemisyjny", ponieważ proces reformowania parą wodną (SMR) nie wymaga uwalniania gazów cieplarnianych. Niebieski wodór jest produkowany z nieodnawialnych źródeł energii, gdy gaz ziemny jest dzielony na wodór i dwutlenek węgla (CO2) w procesie parowego reformowania metanu (SMR) lub automatycznego reformowania termicznego (ATR), a następnieCO2 jest wychwytywany i przechowywany. Proces ten wychwytuje gazy cieplarniane, łagodząc w ten sposób wszelkie oddziaływania na środowisko. SMR jest najbardziej rozpowszechnioną metodą produkcji wodoru luzem i stanowi większość światowej produkcji. Metoda ta wykorzystuje reformer, w którym para wodna w podwyższonej temperaturze i ciśnieniu reaguje z metanem oraz katalizatorem niklowym, w wyniku czego powstaje wodór i tlenek węgla. Tlenek węgla jest następnie łączony z większą ilością pary, w wyniku czego powstaje więcej wodoru i dwutlenku węgla. Proces "wychwytywania" jest zakończony poprzez CCUS (Carbon Capture Usage and Storage). Alternatywnie, autotermiczny reforming wykorzystuje tlen i dwutlenek węgla lub parę wodną do reakcji z metanem w celu utworzenia wodoru. Wadą tych dwóch metod jest to, że wytwarzają one dwutlenek węgla jako produkt uboczny, więc wychwytywanie i składowanie węgla (CCS) jest niezbędne do wychwytywania i przechowywania tego węgla.

Skala produkcji wodoru

Dostępna obecnie technologia reformingu gazu ziemnego nadaje się do przemysłowej produkcji wodoru na dużą skalę. Światowej klasy reformer metanowy może wyprodukować 200 milionów standardowych stóp sześciennych (MSCF) wodoru dziennie. Jest to ilość wodoru wystarczająca do obsługi obszaru przemysłowego lub zatankowania 10 000 samochodów ciężarowych. Aby całkowicie zastąpić brytyjskie dostawy gazu ziemnego, potrzeba by około 150 takich instalacji, a zużywamy 2,1% światowego gazu ziemnego.

Produkcja na skalę przemysłową bielki wodór jest możliwa już dziś, jednak poprawa produkcji i wydajności doprowadziłaby do dalszego obniżenia kosztów. W większości krajów, które produkują wodór, wodór bwodór błękitny jest obecnie produkowany po niższych kosztach niż ekologiczny, który wciąż znajduje się we wcześniejszych fazach rozwoju. Dzięki dodatkowym ustaleniom polityki w zakresieCO2 i zachętom dotyczącym wodoru, popyt na wodór będzie nadal rósł, a wraz z nim będzie zyskiwał na znaczeniu, chociaż obecnie wymagałoby to wymaga zastosowania obu technologii produkcji wodoru w pełni.

Zalety niebieskiego wodoru?

Produkując niebieski wodór bez konieczności wytwarzania energii elektrycznej potrzebnej do produkcji zielonego wodoru, niebieski wodór mógłby pomóc w ochronie ograniczonych terenów, jak również przyspieszyć przejście na energię niskoemisyjną bez przeszkód związanych z wymaganiami dotyczącymi terenów.

Obecnie niebieski wodór jest mniej kosztowny w porównaniu do zielonego wodoru . Z głównych szacunków produkcji niebieskiego wodoru kosztuje około 1,50 USD za kg lub mniej przy użyciu tańszego gazu ziemnego. Dla porównania, zielony wodór kosztuje dziś ponad dwa razy tyle, a jego redukcja wymaga znacznych ulepszeń w zakresie elektrolizy i bardzo taniej energii elektrycznej.

Wady niebieskiego wodoru?

Ceny gazu ziemnego rosną. Naukowcy amerykańscy, analizując wpływ błękitnego wodoru na środowisko w całym jego cyklu życia, stwierdzili, że emisja metanu powstająca podczas wydobywania i spalania kopalnego gazu ziemnego jest znacznie mniejsza niż błękitnego wodoru ze względu na wydajność produkcji. Aby wyprodukować błękitny wodór, trzeba wydobyć więcej metanu. Jak również wymaga przejścia przez reformatory, rurociągi i statki, z których stwarza więcej możliwości wycieków. Badania wskazują, że produkcja błękitnego wodoru jest obecnie o 20% gorsza dla klimatu niż używanie gazu kopalnego.

Proces wytwarzania błękitnego wodoru wymaga również dużej ilości energii. Dla każdej jednostki ciepła w gazie ziemnym na początku procesu, tylko 70-75% tego potencjalnego ciepła pozostaje w produkcie wodorowym. Innymi słowy, jeśli wodór jest wykorzystywany do ogrzewania budynku, do produkcji błękitnego wodoru potrzeba o 25% więcej gazu ziemnego niż gdyby był on wykorzystywany bezpośrednio do ogrzewania.

Czy wodór to przyszłość?

Potencjał tej inicjatywy mógłby zwiększyć wykorzystanie wodoru, co może pomóc w dekarbonizacji sektora przemysłowego tego obszaru. Wodór byłby dostarczany do klientów, aby pomóc w zmniejszeniu emisji z ogrzewania domowego, procesów przemysłowych i transportu oraz emisji CO2 byłby wychwytywany i transportowany do bezpiecznego miejsca składowania na morzu. Mogłoby to również przyciągnąć znaczące inwestycje w społeczności, wspierać istniejące zatrudnienie i stymulować tworzenie lokalnych miejsc pracy. W ostatecznym rozrachunku, jeśli branża niebieskiego wodoru ma odegrać znaczącą rolę w dekarbonizacji, będzie musiała zbudować i obsługiwać infrastrukturę, która w pełni wykorzysta swój potencjał redukcji emisji.

Aby uzyskać więcej informacji, odwiedź naszą stronę branżową i zapoznaj się z innymi naszymi zasobami dotyczącymi wodoru:

Co trzeba wiedzieć o wodorze?

Niebezpieczeństwa związane z wodorem

Zielony wodór - przegląd

Xgard Bright MPS zapewnia wykrywanie wodoru w zastosowaniach związanych z magazynowaniem energii

Leave a reply on Błękitny wodór - przegląd

Zielony wodór - przegląd

Co to jest wodór?

Wodór jest jednym z najbardziej obfitych źródeł gazu, stanowiącym około 75% gazu w naszym Układzie Słonecznym. Wodór znajduje się w różnych rzeczach, w tym w świetle, wodzie, powietrzu, roślinach i zwierzętach, jednak często jest łączony z innymi pierwiastkami. Najbardziej znanym połączeniem jest połączenie z tlenem, w wyniku którego powstaje woda. Wodór jest gazem bezbarwnym, bezwonnym i bez smaku, lżejszym od powietrza. Ponieważ jest znacznie lżejszy od powietrza, unosi się w naszej atmosferze, co oznacza, że nie występuje naturalnie na poziomie gruntu, lecz musi zostać wytworzony. Odbywa się to poprzez oddzielenie go od innych elementów i zebranie gazu.

Co to jest zielony wodór?

Ekologiczny wodór jest produkowany przy użyciu energii elektrycznej do zasilania elektrolizera, który oddziela wodór od cząsteczek wody, wytwarzając tlen jako produkt uboczny. Nadmiar energii elektrycznej może być wykorzystany w procesie elektrolizy do wytworzenia wodoru gazowego, który może być przechowywany na przyszłość. Zasadniczo, jeśli energia elektryczna używana do zasilania elektrolizerów pochodzi ze źródeł odnawialnych, takich jak wiatr, słońce lub woda, lub jeśli pochodzi z energii jądrowej - rozszczepienia lub fuzji, wtedy wyprodukowany wodór jest ekologiczny, w którym jedyna emisja dwutlenku węgla pochodzi z emisji zawartej w infrastrukturze generującej. Elektrolizery są najbardziej znaczącą technologią stosowaną do syntezy zeroemisyjnego paliwa wodorowego z wykorzystaniem energii odnawialnej, zwanego zielonym wodorem. Zielony wodór i jego pochodne są niezbędnym rozwiązaniem dla dekarbonizacji sektorów przemysłu ciężkiego i eksperci sugerują, że będą stanowić do 25% całkowitego końcowego zużycia energii w gospodarce zerowej netto.

Zalety zielonego wodoru

Jest w 100% ekologiczny, ponieważ nie emituje szkodliwych gazów ani podczas spalania, ani podczas produkcji. Wodór może być łatwo przechowywany, co pozwala na jego późniejsze wykorzystanie do innych celów i/lub w czasie produkcji. Ekologiczny wodór może być przekształcony w energię elektryczną lub gaz syntetyczny i może być wykorzystywany do różnych celów domowych, komercyjnych, przemysłowych lub związanych z mobilnością. Ponadto wodór może być mieszany z gazem ziemnym w proporcji do 20% bez konieczności modyfikacji infrastruktury gazociągów lub urządzeń gazowych.

Wady zielonego wodoru

Chociaż wodór jest w 100% zrównoważony, jego produkcja wiąże się obecnie z wyższymi kosztami niż w przypadku paliw kopalnych, ponieważ energia odnawialna jest droższa. Całkowita produkcja wodoru wymaga więcej energii niż niektóre inne paliwa, więc jeśli energia elektryczna potrzebna do produkcji wodoru nie pochodzi z odnawialnego źródła, cały proces produkcji może przynieść efekt przeciwny do zamierzonego. Dodatkowo, wodór jest gazem wysoce łatwopalnym, dlatego też niezbędne są szeroko zakrojone środki bezpieczeństwa, aby zapobiec wyciekom i wybuchom.

Czym jest The Green Hydrogen Catapult (GHC) i co chce osiągnąć?

Członkowie Green Hydrogen Catapult (GHC) to koalicja liderów, których ambicją jest rozszerzanie i rozwijanie rozwoju zielonego wodoru. W listopadzie 2021 r. ogłosili oni zobowiązanie do opracowania elektrolizerów o mocy 45 GW z zabezpieczonym finansowaniem do 2026 r., z dodatkowym planowanym oddaniem do użytku w 2027 r. Jest to znacznie zwiększone ambicje, ponieważ początkowy cel wyznaczony przez koalicję w momencie jej rozpoczęcia w grudniu 2020 r. wynosił 25 GW. Ekologiczny wodór jest postrzegany jako kluczowy element w tworzeniu zrównoważonej przyszłości energetycznej, a także jako jedna z największych możliwości biznesowych w ostatnim czasie. Mówi się, że jest on kluczem do dekarbonizacji takich sektorów jak produkcja stali, żegluga i lotnictwo.

Dlaczego wodór jest postrzegany jako czystsza przyszłość?

Żyjemy w świecie, w którym jednym ze zbiorowych celów zrównoważonego rozwoju jest dekarbonizacja stosowanych przez nas paliw do roku 2050. Aby to osiągnąć, dekarbonizacja produkcji znaczącego źródła paliwa, jakim jest wodór, dająca początek zielonemu wodorowi, jest jedną z kluczowych strategii, ponieważ produkcja niezielonego wodoru jest obecnie odpowiedzialna za ponad 2 % całkowitej globalnej emisji CO2. Podczas spalania dochodzi do zerwania wiązań chemicznych i połączenia pierwiastków składowych z tlenem. Tradycyjnie gaz metanowy był wybierany jako gaz ziemny - 85% domów i 40% energii elektrycznej w Wielkiej Brytanii zależy od gazu ziemnego. Metan jest paliwem czystszym niż węgiel, jednak podczas jego spalania powstaje dwutlenek węgla jako produkt odpadowy, który po przedostaniu się do atmosfery zaczyna przyczyniać się do zmian klimatycznych. Gaz wodorowy podczas spalania wytwarza jedynie parę wodną jako produkt odpadowy, który nie ma potencjału globalnego ocieplenia.

Rząd Wielkiej Brytanii uznał wykorzystanie wodoru jako paliwa, a tym samym domów na wodór, za sposób na bardziej ekologiczny styl życia i wyznaczył cel stworzenia dobrze prosperującej gospodarki wodorowej do roku 2030. Japonia, Korea Południowa i Chiny są na dobrej drodze do osiągnięcia znacznego postępu w rozwoju gospodarki wodorowej, a ich cele do 2030 r. przewyższą cele Wielkiej Brytanii. Podobnie Komisja Europejska przedstawiła strategię wodorową, zgodnie z którą wodór mógłby pokryć 24% zapotrzebowania na energię w Europie do roku 2050.

Aby uzyskać więcej informacji, odwiedź naszą stronę branżową i zapoznaj się z innymi naszymi zasobami dotyczącymi wodoru:

Co trzeba wiedzieć o wodorze?

Niebezpieczeństwa związane z wodorem

Niebieski wodór - przegląd

Xgard Bright MPS zapewnia wykrywanie wodoru w zastosowaniach związanych z magazynowaniem energii

Leave a reply on Zielony wodór - przegląd

Co trzeba wiedzieć o wodorze?

Wodór, obok innych źródeł odnawialnych i gazu ziemnego, odgrywa coraz ważniejszą rolę w krajobrazie czystej energii. Wodór znajduje się w różnych substancjach, w tym w świetle, wodzie, powietrzu, roślinach i zwierzętach, jednak często jest łączony z innymi substancjami chemicznymi, najbardziej znaną kombinacją jest połączenie z tlenem w celu uzyskania wody.

Co to jest wodór i jakie są jego zalety?

Historycznie, gazowy wodór był używany jako składnik paliwa rakietowego, jak również w turbinach gazowych do produkcji energii elektrycznej lub do spalania w silnikach spalinowych do wytwarzania energii. W przemyśle naftowym i gazowym nadmiar wodoru z reformingu katalitycznego benzyny ciężkiej był wykorzystywany jako paliwo dla innych operacji jednostkowych.

Wodór jest bezbarwnym, bezwonnym i pozbawionym smaku gazem, który jest lżejszy od powietrza. Ponieważ jest lżejszy od powietrza, oznacza to, że unosi się wyżej niż nasza atmosfera, co oznacza, że nie występuje naturalnie, lecz musi zostać wytworzony. Odbywa się to poprzez oddzielenie go od innych elementów i zebranie pary. Elektroliza jest zakończona poprzez pobranie cieczy, zazwyczaj wody i oddzielenie jej od związków chemicznych znajdujących się w niej. W wodzie cząsteczki wodoru i tlenu rozdzielają się, pozostawiając dwa wiązania wodoru i jedno wiązanie tlenu. Atomy wodoru tworzą gaz, który jest wychwytywany i przechowywany do czasu, gdy będzie potrzebny, natomiast atomy tlenu są uwalniane do powietrza, ponieważ nie są już wykorzystywane. Wytworzony wodór nie ma szkodliwego wpływu na środowisko, co sprawia, że wielu ekspertów uważa, że jest to przyszłość.

Dlaczego wodór jest postrzegany jako czystsza przyszłość.

W celu wytworzenia energii spalane jest paliwo, które jest substancją chemiczną. Proces ten zazwyczaj oznacza zerwanie wiązań chemicznych i połączenie ich z tlenem. Tradycyjnie gaz metanowy był wybierany jako gaz ziemny - 85% domów i 40% energii elektrycznej w Wielkiej Brytanii zależy od gazu. Metan był postrzegany jako czystszy gaz w porównaniu z węglem, jednak podczas jego spalania dwutlenek węgla jest wytwarzany jako produkt odpadowy, przyczyniając się tym samym do zmian klimatycznych. Gaz wodorowy podczas spalania wytwarza jedynie parę wodną jako produkt odpadowy, która jest już zasobem naturalnym.

Różnica między niebieskim wodorem a zielonym wodorem.

Niebieski wodór jest produkowany z nieodnawialnych źródeł energii, za pomocą dwóch metod: parowej lub autotermicznej. Parowa reformacja metanu jest najbardziej powszechna w przypadku masowej produkcji wodoru. Metoda ta wykorzystuje reformer, który wytwarza parę wodną w wysokiej temperaturze i ciśnieniu, która jest połączona z metanem i katalizatorem niklowym w celu wytworzenia wodoru i tlenku węgla. Autotermiczny reforming wykorzystuje ten sam proces jednak z tlenem i dwutlenkiem węgla. Obie metody wytwarzają węgiel jako produkt uboczny.

Zielony wodór jest produkowany przy użyciu energii elektrycznej do zasilania elektrolizera, który oddziela wodór od cząsteczki wody, wytwarzając tlen jako produkt uboczny. Pozwala to również na wykorzystanie nadmiaru energii elektrycznej do elektrolizy w celu stworzenia wodoru gazowego, który może być przechowywany na przyszłość.

Właściwości, jakie posiada wodór, ustanowiły precedens dla przyszłości energetyki. Rząd Wielkiej Brytanii uznał, że jest to droga do bardziej ekologicznego stylu życia i wyznaczył cel dla dobrze prosperującej gospodarki wodorowej do roku 2030. Japonia, Korea Południowa i Chiny są na dobrej drodze do osiągnięcia znaczącego postępu w rozwoju technologii wodorowych, a ich cele na rok 2030 dorównują tym wyznaczonym przez Wielką Brytanię. Podobnie Komisja Europejska przedstawiła strategię wodorową, zgodnie z którą wodór mógłby zapewnić 24% światowej energii do roku 2050.

Aby uzyskać więcej informacji, odwiedź naszą stronę branżową i zapoznaj się z innymi naszymi zasobami dotyczącymi wodoru:

Niebezpieczeństwa związane z wodorem

Zielony wodór - przegląd

Niebieski wodór - przegląd

Xgard Bright MPS zapewnia wykrywanie wodoru w zastosowaniach związanych z magazynowaniem energii

 

 

Leave a reply on Co trzeba wiedzieć o wodorze?

Jak wodór pomaga przemysłowi gazowemu i stalowemu przejść na ekologię

Zielony wodór, pozyskiwany zarówno z niskoemisyjnych, jak i odnawialnych źródeł energii, może odegrać kluczową rolę w przybliżeniu firmy - lub kraju - do neutralności węglowej. Typowe zastosowania, w których można wykorzystać zielony wodór, obejmują:

  • Ogniwa paliwowe dla pojazdów elektrycznych
  • Jako wodór w mieszaniu gazu w rurociągach
  • W rafineriach "zielonej stali", które spalają wodór jako źródło ciepła, a nie węgiel
  • W kontenerowcach zasilanych ciekłym amoniakiem, który jest wytwarzany z wodoru
  • W turbinach elektrycznych zasilanych wodorem, które mogą wytwarzać energię elektryczną w okresach szczytowego zapotrzebowania

W tym wpisie przeanalizujemy zastosowanie wodoru w mieszaniu gazu w rurociągach oraz w ekologicznych rafineriach stali.

Wstrzykiwanie wodoru do rurociągów

Rządy i przedsiębiorstwa użyteczności publicznej na całym świecie badają możliwości wprowadzenia wodoru do swoich sieci gazu ziemnego, aby zmniejszyć zużycie paliw kopalnych i ograniczyć emisje. W istocie, wtłaczanie wodoru do rurociągów jest obecnie uwzględnione w krajowych strategiach dotyczących wodoru w UE, Australii i Wielkiej Brytanii, przy czym strategia UE dotycząca wodoru przewiduje wprowadzenie wodoru do krajowych sieci gazowych do 2050 roku.

Z punktu widzenia ochrony środowiska, dodanie wodoru do gazu ziemnego może potencjalnie znacznie zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych, ale aby to osiągnąć, wodór musi być produkowany z niskoemisyjnych źródeł energii i źródeł odnawialnych. Na przykład wodór wytwarzany w procesie elektrolizy, z bioodpadów lub ze źródeł kopalnych wykorzystujących wychwytywanie i magazynowanie dwutlenku węgla (CCS).

W podobny sposób, kraje aspirujące do rozwoju ekologicznej gospodarki wodorowej mogą zwrócić się do sieci w celu stymulowania inwestycji i rozwoju nowych rynków. Australia Zachodnia, chcąc rozpocząć swój plan dotyczący odnawialnego wodoru, planuje wprowadzić co najmniej 10% odnawialnego wodoru do swoich gazociągów i sieci oraz przyspieszyć realizację celów stanowych w ramach strategii dotyczącej odnawialnego wodoru z 2040 do 2030 roku.

W ujęciu objętościowym wodór ma znacznie mniejszą gęstość energetyczną niż gaz ziemny, dlatego użytkownicy końcowi gazu mieszanego potrzebowaliby większej objętości gazu, aby uzyskać tę samą wartość opałową, co użytkownicy korzystający z czystego gazu ziemnego. Mówiąc prościej, 5-procentowe objętościowe domieszkowanie wodoru nie przekłada się bezpośrednio na 5-procentowe zmniejszenie zużycia paliw kopalnych.

Czy mieszanie wodoru z naszymi dostawami gazu wiąże się z ryzykiem dla bezpieczeństwa? Przyjrzyjmy się temu ryzyku:

  1. Wodór ma niższą wartość LEL niż gaz ziemny, dlatego istnieje większe ryzyko wytworzenia atmosfery łatwopalnej w przypadku mieszanek gazowych.
  2. Wodór ma niższą energię zapłonu niż gaz ziemny i szeroki zakres palności (4% do 74% w powietrzu), więc istnieje większe ryzyko wybuchu
  3. Cząsteczki wodoru są małe i szybko się przemieszczają, więc każdy wyciek gazu mieszanego będzie rozprzestrzeniał się szybciej i szerzej niż w przypadku gazu ziemnego.

W Wielkiej Brytanii ogrzewanie domowe i przemysłowe odpowiada za połowę brytyjskiego zużycia energii i jedną trzecią emisji dwutlenku węgla. Od 2019 r. realizowany jest pierwszy w Wielkiej Brytanii projekt wtłaczania wodoru do sieci gazowej, a próby odbywają się na Uniwersytecie Keele. Projekt HyDeploy ma na celu wtłoczenie do 20% wodoru i zmieszanie go z istniejącą siecią gazową w celu ogrzewania bloków mieszkalnych i kampusów bez konieczności wymiany urządzeń gazowych lub rurociągów. W tym projekcie detektory gazu Crowcon i analizator spalin są wykorzystywane do identyfikacji wpływu mieszania wodoru w zakresie wykrywania wycieków gazu. Analizator spalin Crowcon Sprint Pro jest wykorzystywany do oceny sprawności kotła.

Crowcon's Sprint Pro to profesjonalny analizator spalin z funkcjami dostosowanymi do potrzeb profesjonalistów HVAC, solidną konstrukcją, pełnym wyborem akcesoriów i 5-letnią gwarancją. Więcej informacji na temat Sprint Pro tutaj.

Wodór w przemyśle stalowym

Tradycyjna produkcja żelaza i stali jest uważana za jeden z największych emiterów zanieczyszczeń środowiska, w tym gazów cieplarnianych i drobnego pyłu. Procesy produkcji stali w znacznym stopniu opierają się na paliwach kopalnych, z czego 78% stanowią produkty węglowe. Nie jest więc zaskoczeniem, że przemysł stalowy emituje około 10% wszystkich globalnych emisji CO2 związanych z procesami i energią.

Wodór może być alternatywą dla firm z branży stalowej, które chcą drastycznie ograniczyć emisję dwutlenku węgla. Kilku producentów stali w Niemczech i Korei już obniża emisje stosując metodę redukcji wodoru, która do produkcji stali wykorzystuje wodór, a nie węgiel. Tradycyjnie, w procesie produkcji stali znaczna ilość wodoru jest wytwarzana jako produkt uboczny, zwany gazem koksowniczym. Przepuszczając gaz koksowniczy przez proces zwany wychwytywaniem i magazynowaniem dwutlenku węgla (CCS), stalownie mogą produkować znaczne ilości błękitnego wodoru, który może być następnie wykorzystywany do kontrolowania temperatury i zapobiegania utlenianiu podczas produkcji stali.

Ponadto, producenci stali wytwarzają produkty stalowe przeznaczone specjalnie dla wodoru. Koreański producent stali POSCO, w ramach nowej wizji przekształcenia się w ekologiczne przedsiębiorstwo wodorowe, zainwestował znaczne środki w rozwój produktów stalowych przeznaczonych do produkcji, transportu, przechowywania i wykorzystania wodoru.

Ze względu na wiele zagrożeń związanych z palnymi i toksycznymi gazami występującymi w stalowniach, ważne jest zrozumienie wrażliwości krzyżowej gazów, ponieważ fałszywy odczyt może okazać się śmiertelny. Na przykład, wielki piec wytwarza dużą ilość gorącego, zapylonego, toksycznego i łatwopalnego gazu składającego się z tlenku węgla (CO) z pewną ilością wodoru. Producenci systemów detekcji gazów, którzy mają doświadczenie w pracy w takich środowiskach, doskonale znają problem wpływu wodoru na elektrochemiczne czujniki CO i dlatego standardowo dostarczają czujniki z filtrem wodorowym do zakładów hutniczych.

Aby dowiedzieć się więcej o czułości krzyżowej, odwiedź nasz blog. Detektory gazu Crowcon są stosowane w wielu zakładach stalowych na całym świecie, a więcej informacji o rozwiązaniach Crowcon w przemyśle stalowym można znaleźć tutaj.

Referencje:

  1. Wtłaczanie wodoru do sieci gazu ziemnego mogłoby zapewnić stały popyt, którego sektor potrzebuje do rozwoju (S&P Global Platts, 19 maja 2020 r.)
  2. Australia Zachodnia przeznacza 22 mln USD na plan działania w zakresie wodoru (Energetyka, 14 września 2020 r.)
  3. Zielony wodór w rurociągach gazu ziemnego: Rozwiązanie dekarbonizacji czy mrzonka? (Green Tech Media, 20 listopada 2020)
  4. Czy wodór mógłby wykorzystać infrastrukturę gazu ziemnego? (Network Online, 17 Mar 2016)
  5. Stal, wodór i odnawialne źródła energii: Strange Bedfellows? Może nie... (Forbes.com, 15 maja 2020 r.)
  6. POSCO rozszerzy produkcję wodoru do 5 mln ton do 2050 r. (Business Korea, 14 grudnia 202 0 r.) Tons by 2050 (Business Korea, 14 Dec 202 0)http://https://www.crowcon.com/wp-content/uploads/2020/07/shutterstock_607164341-scaled.jpg
Leave a reply on Jak wodór pomaga przemysłowi gazowemu i stalowemu w przejściu na ekologię?

Niebezpieczeństwa związane z wodorem

Jako paliwo, wodór jest wysoce łatwopalny, a jego wycieki stwarzają poważne zagrożenie pożarowe. Jednak pożary wodoru różnią się znacznie od pożarów innych paliw. W przypadku wycieku cięższych paliw i węglowodorów, takich jak benzyna czy olej napędowy, gromadzą się one blisko ziemi. Natomiast wodór jest jednym z najlżejszych pierwiastków na Ziemi, więc w przypadku wycieku gaz szybko rozprasza się w górę. Dzięki temu prawdopodobieństwo zapłonu jest mniejsze, ale dalsza różnica polega na tym, że wodór zapala się i pali łatwiej niż benzyna czy olej napędowy. W rzeczywistości, nawet iskra elektryczności statycznej z palca człowieka wystarczy, aby wywołać wybuch, gdy wodór jest dostępny. Płomień wodoru jest również niewidoczny, więc trudno jest określić, gdzie tak naprawdę się pali, ale generuje on niskie promieniowanie cieplne z powodu braku węgla i ma tendencję do szybkiego wypalania się.

Wodór jest bezwonny, bezbarwny i bez smaku, więc wycieki są trudne do wykrycia wyłącznie za pomocą ludzkich zmysłów. Wodór jest nietoksyczny, ale w pomieszczeniach zamkniętych, takich jak magazyny akumulatorów, może się gromadzić i powodować uduszenie poprzez wypieranie tlenu. To niebezpieczeństwo można w pewnym stopniu zniwelować dodając do paliwa wodorowego substancje zapachowe, nadające mu sztuczny zapach i ostrzegające użytkowników w przypadku wycieku. Ponieważ jednak wodór szybko się rozprasza, jest mało prawdopodobne, aby substancja zapachowa przemieszczała się wraz z nim. Wodór wyciekający w pomieszczeniach szybko się gromadzi, początkowo na poziomie sufitu, a ostatecznie wypełnia pomieszczenie. Dlatego umieszczenie detektorów gazu jest kluczowe dla wczesnego wykrycia wycieku.

Wodór jest zwykle przechowywany i transportowany w zbiornikach z wodorem ciekłym. Ostatnim problemem jest to, że ponieważ jest on sprężony, ciekły wodór jest bardzo zimny. Jeśli wodór wydostanie się ze zbiornika i wejdzie w kontakt ze skórą, może spowodować poważne odmrożenia, a nawet utratę kończyn.

Która technologia czujników jest najlepsza do wykrywania wodoru?

Crowcon posiada szeroką gamę produktów do wykrywania wodoru. Tradycyjne technologie czujników do wykrywania gazów palnych to pelistory i podczerwień (IR). Pelistorowe czujniki gazu (zwane również katalitycznymi czujnikami gazu z koralikami) są podstawową technologią wykrywania gazów palnych od lat 60-tych i możesz przeczytać więcej o czujnikach pelistorowych na naszej stronie poświęconej rozwiązaniom. Jednak ich kluczową wadą jest to, że w środowiskach o niskiej zawartości tlenu czujniki pelistorowe nie będą działać prawidłowo, a nawet mogą ulec awarii. W niektórych instalacjach istnieje ryzyko zatrucia lub zahamowania pracy pelistorów, co pozostawia pracowników bez ochrony. Czujniki pelistorowe nie są również odporne na uszkodzenia, a awaria czujnika nie zostanie wykryta, jeśli nie zostanie zastosowany gaz testowy.

Czujniki na podczerwień są niezawodnym sposobem wykrywania palnych węglowodorów w środowiskach o niskiej zawartości tlenu. Nie są one podatne na zatrucie, więc IR może znacznie zwiększyć bezpieczeństwo w tych warunkach. Przeczytaj więcej o czujnikach IR na naszej stronie poświęconej rozwiązaniom, a różnice między pelistorami i czujnikami IR w poniższym blogu.

Tak jak pelistory są podatne na zatrucie, tak czujniki IR są podatne na silne szoki mechaniczne i termiczne, a także silnie odczuwają zmiany ciśnienia. Dodatkowo, czujniki IR nie mogą być używane do wykrywania wodoru. Dlatego najlepszą opcją do wykrywania wodoru w gazach palnych jest technologia czujników z molekularnym spektrometrem właściwości (MPS™). Nie wymaga ona kalibracji przez cały cykl życia czujnika, a ponieważ MPS wykrywa gazy palne bez ryzyka zatrucia lub fałszywych alarmów, może znacznie obniżyć całkowity koszt posiadania i ograniczyć interakcje z urządzeniami, zapewniając spokój ducha i mniejsze ryzyko dla operatorów. Detekcja gazów z wykorzystaniem spektrometru właściwości molekularnych została opracowana na Uniwersytecie w Nevadzie i jest obecnie jedyną technologią detekcji gazów zdolną do jednoczesnego, bardzo dokładnego wykrywania wielu gazów palnych, w tym wodoru, za pomocą jednego czujnika.

Przeczytaj naszą białą księgę, aby dowiedzieć się więcej o naszej technologii czujników MPS, a aby uzyskać więcej informacji na temat wykrywania wodoru, odwiedź naszą stronę branżową i zapoznaj się z innymi naszymi zasobami dotyczącymi wodoru:

Co trzeba wiedzieć o wodorze?

Zielony wodór - przegląd

Niebieski wodór - przegląd

Xgard Bright MPS zapewnia wykrywanie wodoru w zastosowaniach związanych z magazynowaniem energii

1 Odpowiedź

Monitorowanie i analiza gazów pochodzących z wysypisk śmieci

Wraz z upowszechnieniem się recyklingu zmniejsza się wykorzystanie składowisk, ale nadal jest to ważny sposób unieszkodliwiania odpadów. Na przykład dane za lata 2012-13 z Defry (departamentu środowiska, żywności i spraw wiejskich) dla Anglii pokazują, że 8,51 mln ton, czyli 33,9% odpadów zebranych przez władze lokalne trafiło na składowiska.

Continue reading "Monitoring i analiza gazów składowiskowych"

1 Odpowiedź

Kalibracja krzyżowa czujników pelistorowych (płomienia katalitycznego)‡.

Po zeszłotygodniowej względnej powadze, w tym tygodniu omawiam coś raczej poważniejszego.

Jeśli chodzi o wykrywanie węglowodorów, często nie mamy dostępnej butli z gazem docelowym, aby przeprowadzić prostą kalibrację, więc używamy gazu zastępczego i wykonujemy kalibrację krzyżową. Jest to problem, ponieważ pelistory dają względne reakcje na różne gazy palne na różnych poziomach. Stąd, w przypadku gazu o małej cząsteczce, takiego jak metan, pelistor jest bardziej czuły i daje wyższy odczyt niż w przypadku ciężkiego węglowodoru, takiego jak nafta.

Continue reading "Kalibracja krzyżowa czujników pellistorowych (płomienia katalitycznego)‡"

1 Odpowiedź