TYNN MEMBRANPLUGGER STORT HULL I HYDROGENØKONOMIEN - ENERGI

Tynn membran plugger stort hull i hydrogenøkonomien

Energi

David Szondy

14. mai 2017

3 bilder

Den nye teknologien vil tillate at hydrogen transporteres lange avstander i form av ammoniakk og omstilles på destinasjonen (Kreditt: Csiro)

Noen ser hydrogen som fremtidens energimedium, men å få det fra produsenten til forbrukeren er et av de største problemene med å skape en hydrogenøkonomi. For å bidra til å bygge bro over dette gapet, utvikler Australias Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) en metallisk membran som bidrar til å konvertere ammoniakk til høy renhets hydrogen for brenselcelledrevne kjøretøyer.

Hydrogen har mange positive egenskaper som et energimedium. Det er det rikeste elementet i universet, det brenner rent, det er ikke giftig, og det er utmerket for bruk i brenselceller. Det har imidlertid en rekke svært store ulemper. En av de største er at hydrogenmolekylene er så små og lette at gassen er svært vanskelig å transportere og lagre.

Blant annet vil en hydrogenøkonomi kreve en helt ny rørledningsinfrastruktur fordi hydrogen spruter stålet som brukes i naturgassrørledninger og krever høyt trykk. I tillegg er hydrogen et lavt energidensitetsmedium, for å være økonomisk, krever det svært spesielle lagringssystemer. Dette betyr vanligvis å lagre gassen under høytrykk fra 350 til 700 bar, som en kryogen væske avkjølt til -252, 8 ° C (-423 ° F), absorbert i faste stoffer som metallhydrider, eller en kombinasjon av disse .

Et annet alternativ er å lagre hydrogenet kjemisk. Ved å kombinere hydrogen med nitrogen for å produsere ammoniakk (NH3), løses mange av problemene. Ammoniakk kan lagres ved romtemperatur, det er allerede vidtransportert, noe som er nyttig for land som Australia med ambisjoner om å bli hydrogeneksportører, og det kan lett omdannes til hydrogen ved å føre det over en katalysator for å slippe ut hydrogen og nitrogen gass.

Den vanskelige biten er å få nok av hydrogenet i ren form til å være økonomisk. CSIROs tilnærming er å bruke en membranreaktorteknologi innlemmet i en modulær enhet som kan installeres på leveringsstedet, inkludert en brenselcellebilstasjon.

Membranen er konstruert for å tillate de mindre hydrogenmolekylene gjennom og blokkerer de større nitrogenmolekylene. På den måten, ved å sende en trykkstrøm av en hydrogen / ammoniakkblanding forbi membranen, blir utgangen renset hydrogen.

CSIRO er overbevist om at denne teknologien har potensial til å skape en australsk hydrogeneksportindustri som kan konkurrere med flytende naturgass.

Kilde:

CSIRO