เทคโนโลยีที่สำคัญสำหรับพลังงานไฮโดรเจนมีอะไรบ้าง?
ห่วงโซ่อุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจนมีการเชื่อมโยงหลักสี่ประการ ได้แก่ การผลิตไฮโดรเจน การจัดเก็บไฮโดรเจน สถานีเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจน และเซลล์เชื้อเพลิง
คุณรู้หรือไม่ว่าลิงก์ใดเป็นจุดสำคัญในขั้นตอนนี้และต้องการข้อมูลทางเทคนิคมากที่สุด ฟังนะ ฉันจะบอกคำตอบให้คุณ
อันที่จริงในปี 2561-2563 โครงการหลักส่วนใหญ่ในอุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจนมุ่งเน้นไปที่เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนซึ่งคิดเป็น 51.9%
อย่างไรก็ตาม ตั้งแต่ปี 2564 ประเทศได้เพิ่มการวิจัยและพัฒนาการผลิตไฮโดรเจนและเทคโนโลยีการจัดเก็บไฮโดรเจน และสัดส่วนของโครงการวิจัยและพัฒนาเพิ่มขึ้นอย่างมาก
การผลิตไฮโดรเจน การจัดเก็บไฮโดรเจน และเซลล์เชื้อเพลิงเริ่มมีความเท่าเทียมกัน โดยการเชื่อมโยงหลักสามประการคิดเป็น 32%
ทั้งนี้เนื่องจากการประยุกต์ใช้เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนไม่สามารถแยกออกจากการผลิตไฮโดรเจนและการจัดเก็บไฮโดรเจนได้ เซลล์เชื้อเพลิงมีการใช้งาน และการผลิตและการจัดเก็บไฮโดรเจนเป็นรากฐาน เฉพาะเมื่อรากฐานมั่นคงเท่านั้นที่สามารถประยุกต์ใช้พัฒนาได้ดีขึ้น
พูดถึงเรื่องนี้ เทคโนโลยีที่สำคัญสำหรับการผลิตไฮโดรเจนคืออะไร?
ต้องกล่าวถึงเทคโนโลยีหลักที่เกี่ยวข้องกับการผลิตไฮโดรเจน - เทคโนโลยีการดูดซับแรงดันสวิง (PSA) ของก๊าซผสม
หลักการพื้นฐานคือ: การดูดซับก๊าซโดยตัวดูดซับเป็นแบบเลือก นั่นคือ ความสามารถในการดูดซับของก๊าซต่าง ๆ บนตัวดูดซับจะแตกต่างกัน และความสามารถในการดูดซับของก๊าซเฉพาะบนตัวดูดซับจะแปรผันตามความดัน ลักษณะที่เปลี่ยนไปทำให้สามารถแยกส่วนผสมของก๊าซและการสร้างตัวดูดซับขึ้นใหม่ได้
พูดง่ายๆ ก็คือ ใส่แก๊สที่มีไฮโดรเจนลงในหน่วย PSA ขจัดสิ่งสกปรกอื่นที่ไม่ใช่ไฮโดรเจน และสกัดไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูง
เชื่อว่าบางคนจะถาม แต่นี่คือ การสกัดไฮโดรเจน ไม่ใช่ การผลิตไฮโดรเจน ซึ่งต่างจากที่บอกก่อน ?
ใช่ PSA สามารถทำให้บริสุทธิ์ได้เฉพาะไฮโดรเจน ไม่ใช่ไฮโดรเจน แต่เหตุผลที่เน้นที่วิธีการผลิตไฮโดรเจนในปัจจุบันส่วนใหญ่ไม่สามารถผลิตไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงได้ และสุดท้าย PSA จำเป็นสำหรับขั้นตอนสุดท้ายของการทำให้บริสุทธิ์ มันไปโดยไม่บอก
มีวิธีการผลิตไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงในคราวเดียวไม่ใช่หรือ
อันที่จริง มี นั่นคือ อิเล็กโทรไลซิสของไฮโดรเจน และนี่คือเทคโนโลยีที่สำคัญอีกประการหนึ่งสำหรับการผลิตไฮโดรเจนที่เรากำลังพูดถึงในวันนี้
ที่เรียกว่าอิเล็กโทรไลซิสของน้ำเพื่อผลิตไฮโดรเจนหมายความว่าภายใต้การกระทำของกระแสตรงโมเลกุลของน้ำจะถูกแยกออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนผ่านกระบวนการทางเคมีไฟฟ้าซึ่งแยกออกที่ขั้วลบและขั้วบวกตามลำดับจากนั้นไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์ของ มากถึง 99.99% สามารถรับได้โดยตรง
นอกจากนี้อิเล็กโทรไลซิสของเทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนในน้ำยังถือเป็นเทคโนโลยีหลักที่สำคัญของการผลิตไฮโดรเจนพลังงานหมุนเวียนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เนื่องจากไม่ว่าจะเป็นการผลิตพลังงานจากฟอสซิลหรือการผลิตไฮโดรเจนจากผลพลอยได้ทางอุตสาหกรรม เทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนกระแสหลักเหล่านี้จะปล่อยคาร์บอนใน กระบวนการผลิต , การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมไม่ดี.
การใช้ไฮโดรเจนอิเล็กโทรไลต์พลังงานหมุนเวียนสามารถมีบทบาทที่แท้จริงในฐานะพลังงานสะอาดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
ตามคำกล่าวนี้ เทคโนโลยีอิเล็กโทรไลต์ไฮโดรเจนควรใช้ทั่วโลกใช่ไหม
แต่สิ่งที่ตรงกันข้ามคือความจริง ในปัจจุบัน ไฮโดรเจนมากกว่า 95% ของโลกผลิตจากเชื้อเพลิงฟอสซิล และมีเพียง 4% เท่านั้นที่ได้มาจากการแยกน้ำด้วยไฟฟ้า
เหตุใดไฮโดรเจนด้วยไฟฟ้าซึ่งเห็นได้ชัดว่าเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่ายากที่จะกลายเป็นกระแสหลัก?
อันที่จริง เหตุผลนั้นง่ายมาก กล่าวคือ ต้นทุนสูงและเทคโนโลยีที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะ
ในปัจจุบันมีสามวิธีการผลิตหลักสำหรับเทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนจากอิเล็กโทรไลซิสในน้ำ ได้แก่ เซลล์อิเล็กโทรไลซิสของน้ำอัลคาไลน์ เซลล์อิเล็กโทรลิซิสในน้ำเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน และเซลล์อิเล็กโทรไลซิสน้ำโซลิดออกไซด์ วิธีแรกมีราคาแพงเกินไป และวิธีที่สองและสามคือ เทคโนโลยีเพิ่งเริ่มต้นและยังไม่บรรลุนิติภาวะ
แต่สถานการณ์นี้เปลี่ยนแปลงได้ไม่ยาก การผลิตไฮโดรเจนจากพลังงานหมุนเวียนเป็นทิศทางการพัฒนาในอนาคตของพลังงานไฮโดรเจน