Водородная жажда
25 августа 2021 в 16:33Одна из ключевых трудностей на пути развития водородной энергетики – недостаток чистой воды. Как ранее писал «Переток», для производства одной тонны водорода методом электролиза требуется девять тонн очищенной или 18 тонн обычной природной воды. Впрочем, по сравнению с другими секторами экономики, водопотребление в водородной энергетике не так уж велико. Эксперт Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA) Хериб Бланко провёл исследование и выяснил, сколько воды понадобится для всех электролитических установок к 2050 году и каких энергетических затрат это потребует.
Водород как удобный для хранения и обладающий достаточной плотностью энергоноситель позволяет декарбонизировать самые энергоёмкие сферы экономики, в том числе металлургию, что успешно показал опыт шведских сталелитейщиков. Одним из наиболее перспективных с точки зрения снижения нагрузки на окружающую среду считается так называемый «зелёный» водород, получаемый методом электролиза – разделением воды на кислород и водород при помощи электричества от ВИЭ.
Сколько воды нужно для электролиза
Как отмечает Хериб Бланко в своей статье на портале Energy Post, электролиз требует минимум 9 кг воды на килограмм водорода, или, если брать в расчёт процесс деминерализации (а для электролиза годится только деминерализованная вода), от 18 до 24 кг воды на 1 кг готового топлива. При другом популярном способе производства водорода, так называемом паровом риформинге метана (steam reforming of methane – SRM), воды расходуется меньше – 4,5 кг, однако SRM-установки требовательны с точки зрения охлаждения, на которое также требуется вода – от 6,4 до 32,2 кг на 1 кг водорода дополнительно.
Ещё один компонент, который необходимо учитывать – потребление воды при производстве возобновляемой энергии или природного газа, необходимых для выработки водорода. Водопотребление для фотоэлектрических панелей может варьироваться между 50 и 400 литрами на 1 МВт*ч (2,4–19 кг воды на 1 кг водорода). Для ветровых установок показатели кратно меньше – от 5 до 45 литров на 1 МВт*ч (0,2–2,1 кг воды на 1 кг водорода). Водная ёмкость производства природного газа составляет 1,14 кг. Итого, общее потребление воды для производства водорода с помощью солнечных панелей и ветровых установок в среднем может составлять 32 кг и 22 кг воды на килограмм водорода соответственно.
Г-н Бланко отмечает, что как и с выбросами СО
К примеру, расход воды для производства электричества из водорода с использованием природного газа может доходить до 2,5 тыс. литров на 1 МВт*ч. При этом расход воды при производстве водорода с использованием солнечных панелей и ветра, очевидно, будет снижаться со временем из-за повышения эффективности процесса.
Потребление воды при производстве водорода с использованием разных энергоносителей
Водородный спрос на H2O в 2050 году превысит водопотребление Италии
«Если взять за точку отсчёта потребление воды на душу населения, и принять за среднее значение 400 куб. м воды на человека в год, производство водорода к 2050 году потребует столько же воды, сколько нужно населению средней европейской страны с 62 миллионами жителей», – следует из расчётов Statista, на которые ссылается Energy Post. За основу расчёта был взят усреднённый расход воды для пиковых стран: Люксембурга (75 куб. м на человека в год) и США (1,2 тыс.
куб. м). Для наглядности: сейчас население Италии составляет 60,2 млн человек, Франции – 69 млн.
Согласно данным доклада «Перспективы мирового энергетического перехода» (World Energy Transitions Outlook), подготовленного экспертами IRENA, спрос на водород к 2050 году составит около 74 Эксаджоулей (10¹⁸ Дж), две трети из которых будут приходиться на водород, произведённый с помощью ВИЭ. Сегодня же эта цифра не превышает 8,4 Эксаджоулей.
Если все потребности в водороде в 2050 году будут удовлетворены посредством электролиза, потребление воды при этом составил около 25 млрд куб. м. Для сравнения: в агросекторе текущее водопотребление составляет 2 800 млрд куб. м, в промышленности – 800 млрд, в городском хозяйстве – 470 млрд. Текущий объём производства водорода методом риформинга природного газа и газификации угля требует 1,5 млрд куб. м воды.
Водопотребление по секторам экономики
Цена вопроса: сколько денег и энергии нужно на подготовку воды для электролиза
Аппараты для электролиза требуют специально подготовленной воды высокого качества, в ином случае они быстро выйдут из строя.
Многие элементы электролитической установки, в том числе мембрана, диафрагма и катализаторы для щёлочи, чувствительны к неблагоприятному воздействию содержащихся в воде примесей – железа, хрома, меди и других.
На подготовку воды приходится сравнительно небольшая доля в затратах энергии и стоимости. Самая дорогая и энергоёмкая процедура – опреснение. Наиболее распространенная технология для этого – обратный осмос, на который приходится 70% всех опреснительных установок в мире. Стоимость опреснительной установки мощностью 1 куб. м в сутки составляет около $2 тыс., при этом стоимость подготовки воды методом обратного осмоса составляет приблизительно $1 на кубометр и меньше, в зависимости от цены на электричество в том или ином регионе. Транспортировка может добавить к этой сумме ещё $1–2 доллара на кубометр. Даже при таких условиях доля подготовки воды в стоимости производства водорода не превысит $0,05 на 1 кг водорода. Для сравнения: стоимость возобновляемого водорода сегодня может составлять $2–3 на 1 кг при использовании ВИЭ и $4–5 – при традиционных энергоресурсах.
Количество энергии, необходимое для электролиза, также сравнительно невелико в общем объёме энергии, потребляемой электролитической установкой. Современные установки обратного осмоса требуют около 3 кВт*ч на 1 куб. м. Дистилляционные установки расходуют больше – от 40 до 80 кВт*ч на 1 куб. м. При самом консервативном (энергоёмком) сценарии, с использование дистилляторов количество энергии, необходимое для подготовки воды, составит около 0,7 кВт*ч на 1 кг водорода. В относительных числах доля водоподготовки в общих энергозатратах при электролизе не превысит 1%.
Определённую проблему представляет утилизация рассола, остающегося после опреснения морской воды. Безусловно, чтобы снизить воздействие на экосистему, его необходимо подвергнуть дополнительной переработке, что может повысить стоимость опресненной воды ещё на $0,6–2,4 на 1 куб.
Доля опреснения воды в общей стоимости водорода и энергозатратности его производства
«Голубой» водород: проблема, а не решение?
Между тем, скепсис касаемо перспектив водородной энергетики звучит всё отчетливее. В середине августа в издании Energy Science & Engineering было опубликовано исследование
профессора экологии и экологической биологии Корнуэльского университета Роберта Хорвата и его коллеги из Стэнфорда Марка Джейкобсона.
Учёные утверждают, что производство водорода из природного газа более вредно с точки зрения выбросов СО₂, чем просто сжигание природного газа.
«Использование «голубого» водорода (произведённого методом риформинга метана –ред.) крайне трудно оправдать с точки зрения снижения воздействия на климат», – пишут исследователи. Авторы указывают, что в процессе производства этого топлива содержится три потенциальных источника выбросов парниковых газов. Во-первых, не весь объём СО₂, остающийся в процессе риформинга, можно уловить. Во-вторых, если энергию, необходимую для риформинга и улавливания СО₂ будут получать от сжигания того же природного газа, весь процесс будет неэффективным сточки зрения снижения парниковых выбросов. В-третьих (и в главных), авторы заключают, что при подготовке природного газа в качестве сырья для риформинга в атмосферу будет выброшено огромное количество метана – газа с более сильным парниковым эффектом, чем углерод.
Вывод экспертов, подтверждённый обстоятельными расчётами, идёт вразрез с принятой в прошлом году Евросоюзом Водородной стратегией, подразумевающей развитие производства именно «голубого» водорода, чтобы заместить этим топливом природный газ и использовать его в таких энергоёмких секторах, как грузовой транспорт, производство стали и цемента.
Автор: Григорий Вольф
водородная энергетика вода ВИЭ
Как перевести кг в м3? – Reviews Wiki
Аналогично, как вы конвертируете м3 в час в MLD? Таблица преобразования – кубические метры в час в миллилитры в сутки
- кубические метры в час в миллилитры в сутки = 24 000 000,00 мл/сут.
- кубических метров в час в миллилитров в сутки = 48 000 000,00 мл/сутки.
- кубических метров в час в миллилитров в сутки = 72 000 000,00 мл/сутки.
Как перевести кубические в кг? Запишите коэффициент преобразования веса/объема в виде дроби, поставив сверху кубические метры, а снизу — килограммы. Затем умножьте это 93 .
Во-вторых Как перевести метры в кг? Переведите вес в кг, разделив его на 1000.
…
В примере:
- Длина ткани 1700 метров.
- Ширина ткани = 72 дюйма, конвертируйте в метры = (72 * 2,54)/100 = 1,83 метра.
- Ткань GSM = 230 грамм.
Как перевести LPS в м3/ч?
Таблица перевода – Литры в секунду в кубические метры в час
- Литр в секунду в Кубический метр в час = 3,60 м3/ч.
- Литров в секунду в Кубический метр в час = 7,20 м3/ч.
- Литров в секунду в Кубический метр в час = 10,80 м3/ч.
- Литров в секунду в Кубический метр в час = 14,40 м3/ч.
затем Как вы конвертируете Kld в MLD? 1 кубический метр в секунду равен 86400 кл в день, или 86400000000 миллилитров в день.
Что означает m3 H? м3/час означает кубометров в час .
Сколько м3 по объему?
Кубический метр (часто сокращенно м3 или метр3) является единицей измерения объема твердого тела, жидкости или газа в метрической системе. Он является частью системы измерения единиц СИ (Systeme International d’Unites) и может рассматриваться как твердый куб со сторонами длиной 1 м, что дает объем 1 м3.
Сколько кг составляет 1 м3 бетона? Ответ: Изменение единицы измерения бетона в 1 м3 (куб. метр) равно = 9.0005 2 406,53 кг – килограмм ( килограмм ) как эквивалентная мера для того же типа бетона.
Как рассчитать вес в кубических метрах?
Длина (см) x Ширина (см) x Высота (см) x Коэффициент количества/DIM = Габаритный вес
- Морские перевозки – 1:1000 (1 м³ = 1000 кг или 1 тонна)
- Воздушные перевозки – 1:6 ,000 (1 м³ = 6000 кг или 6 тонн). …
- Курьерская/Экспресс-перевозка – 1:5000 (1 м³ = 5000 кг или 5 тонн)
Как перевести кг в объем?
Чтобы преобразовать литры в килограммы, умножьте объем на плотность ингредиента или материала . Таким образом, объем в килограммах равен произведению литров на плотность ингредиента или материала.
Сколько метров в 1 кг? 1 километр = 1000 метров
В метрической системе метр является основной единицей измерения расстояния или длины.
Что такое килограмм килограмм? килограмм (кг), основная единица массы в метрической системе . Килограмм почти равен (изначально предполагалось, что он будет точно равен) массе 1000 кубических см воды. Фунт определяется как равный 0,45359237 кг.
Как перевести кг/м2 в кг м3?
Если массу одного тела умножить на плотность того же , то получится перевод кг/м³ в кг/м². если мы возьмем куб и найдем массу его одной единицы, то она измеряется в кг/м³, но в том же кубе мы должны узнать его массу одной грани (то есть квадрата), тогда мы найдем ее в кг/м².
Как преобразовать CFM в LPS? Сколько л/с в 1 куб. Ответ: 0,47194745 .
Как преобразовать Lph в LPS?
К счастью, конвертировать большинство единиц измерения очень и очень просто. В этом случае все, что вам нужно знать, это то, что 1 л/ч равно 0,00027777777777778 л/с . Как только вы узнаете, что такое 1 л/ч в литрах в секунду, вы можете просто умножить 0,000277777777777778 на общее количество литров в час, которое вы хотите рассчитать.
Как преобразовать LPM в LPS? Укажите значения ниже, чтобы преобразовать литр в секунду [л/с] в литр в минуту [л/мин] или наоборот.
…
Литр в секунду в Литр в минуту Таблица преобразования.
| л/с [л/с] | л/мин [л/мин] |
|---|---|
| 0,1 л/с | 6 л/мин | 1 л/с | 60 л/мин |
| 2 л/с | 120 л/мин |
| 3 л/с | 180 л/мин |
Сколько литров в километре?
Килолитры в Литры таблица
| Килолитры | Литры |
|---|---|
| 1 кл | 1000,00 л | 2 кл | 2000,00 л |
| 3 кл | 3000,00 л |
| 4 кл | 9014 7 4000.00 L
• 22 июля 2018 г.
Как перевести HP m3 в HR? Формула, используемая для преобразования Вт/м³ в лошадиные силы (метрические) на кубический метр, равна 9.
0005 1 Вт на кубический метр = 0,00135961930659415 Лошадиная сила (метрическая) на кубический метр .
Как рассчитать м3 в час?
Таблица преобразования
- м3/ч = 0,277778 л/с.
- м3/ч = 0,555556 л/с.
- м3/ч = 0,833333 л/с.
- м3/ч = 1,111111 л/с.
- м3/ч = 1,388889 л/с.
- м3/ч = 1,666667 л/с.
- м3/ч = 1,944444 л/с.
- м3/ч = 2,222222 л/с.
Что означает CFM? кубических футов в минуту (CFM) — это единица измерения объема воздушного потока, определяемая тем, сколько кубических футов воздуха проходит через неподвижную точку за одну минуту. В больших домах циркулирует больше воздуха (поскольку там больше места для его перемещения), поэтому они будут иметь более высокий CFM.
ньютон-метр в килограмм на кубический метр (Nm в кг/м³)
- Converterin
- Энергия
- Ньютон-метр
- ньютон-метр в килограмм/кубический метр Преобразование
Здесь отображается результат преобразования ньютон-метров в килограммы/кубические метры
- Факты пересчета
- ньютон-метр лист
- кг/куб. м лист
- Больше конверсий
м листНЬЮТОН-МЕТР В КИЛОГРАММ/КУБИЧЕСКИЙ МЕТРОВ (Нм В кг/м³) ФОРМУЛА
Для преобразования ньютон-метров в килограммы/кубические метры необходимо сделать следующее:
Первое деление 1 / 1/1 = 1.
Затем умножьте количество ньютон-метров, которое вы хотите преобразовать в килограммы/кубические метры, используя приведенную ниже таблицу.
НЬЮТОН-МЕТР В КИЛОГРАММ/КУБИЧЕСКИЙ МЕТР (Нм В кг/м³) ТАБЛИЦА
- 1 ньютон-метр в килограмм/кубический метр = 1. Нм
- 10 ньютон-метр в килограмм/кубический метр = 10. Нм
- 5 0 ньютон-метр в килограмм/кубический метр = 50. Нм
- 100 ньютон-метр в килограмм/кубический метр = 100. Нм
- 250 ньютон-метр в килограмм/кубический метр = 250. Нм
- 500 ньютон-метр в килограмм/кубический метр = 500. Нм
- 1000 ньютон-метр в килограмм/кубический метр = 1000. Нм
- 10000 ньютон-метр в килограмм/кубический метр = 10000.
