Может быть шлама ответ на вызов водородной инфраструктуры? - Топливо

Топливные элементы обещание чистой энергии для транспорта и стационарных власти - при условии, водородное топливо можно перевозить безопасно, удобно и экономично. Хотя реформирования традиционных видов топлива на водород может быть ближайшее решения, чистого водорода необходимо для удовлетворения выбросов бесплатно и без каких-ископаемого топлива целей. Большинство чистых водородных использовать водород хранится в виде криогенной жидкости, сжатый газ или металл-гидридных.

Одна компания, ООО Безопасный водорода, в рамках трехлетнего проекта кафедра энергии, разработала инновационную технологию, в которых водород хранится как часть навозной жижи, прокачивается смесь твердой и жидкой. Шлама и магазинов и генерирует 99,999 процентов чистого водорода легко, когда обычной водопроводной воды добавляется. Кроме того, водород, реакции возникают определенные тепла и утилизации побочных продуктов натра.

Навозной жижи предоставляет важные управляемость и безопасность пользу, поскольку это nonexplosive и менее горючих чем мазут. Компания говорит, свой подход сохраняет водорода более компактно - в 10 раз больше, чем сжатого водорода, а два раза больше, чем жидкий водород. Технологии могли бы поставлять водорода в автомобиле с топливным баком лишь около 8 процентов больше, чем в среднем бак бензина с той же области. Оба "загружен" и обедненного шлама прокачивается и легко адаптируются в газовую инфраструктуру станции сегодня. Они могут храниться и обрабатываться при комнатной температуре давление, сообщает компания.

Sig Tullmann, генеральный директор недавно созданной компании, подчеркнул его сохранение на хранение и транспортные расходы. "Особенно в нашем новом безопасности сознательного мире", сказал он, "это сохраняет риски для безопасности и издержки, обеспечивая nonexplosive и негорючих хранить водород". Он оценил стоимость водорода к потребителю, если эта технология была развернута в больших масштабах, будет примерно на 40 процентов меньше, чем европейцы платят сегодня к власти своих автомобилей с бензиновыми изысканной флоры ближневосточной нефти.

Для демонстрационного проекта DOE, гидрид лития был выбран после анализа нескольких химических гидридов. Потому что гидрид лития является моно-металл-гидридные, а не двух-металл-гидридных, компания почувствовала легче уменьшить моно-гидроксида металла, чем для разделения и сокращения многих гидроксида металла. Кроме того, лития гидроксид моногидрат форм, хотя многие из би-гидридов металлов форме мульти-гидратов при реакции с водой. Гидрата гидроокисью лития разлагается при нагревании выше температуры кипения воды, но многие из гидратов би-гидроксида металла не гниет, не будучи нагретой до достаточно высоких температур.

Гидрид лития подготовлена в виде суспензии с светлых нефтепродуктов и диспергаторов. Светлых нефтепродуктов приостанавливает измельченного гидрид лития и дисперсии сант держит частиц поселиться из суспензии. Покрытие нефтепродуктов также защищает гидрид лития от случайного попадания воды или влаги всасывается из воздуха. Если сухой гидрида позволили войти в контакт с влажным воздухом, реакция между влаги и гидрид состоится, водород будет выпущен и тепловой энергии будет расти, пока она воспламеняет водород. При смешивании с минеральным маслом, гидрид не впитывает влагу настолько быстро, чтобы представлять опасность. Кроме того, поскольку нефть имеет такое высокое давление паров, минеральное масло на самом деле мешает зажигания гидрид лития от открытого пламени.

В демонстрации, пламя из бутан факел был тронут до поверхности навозной жижи никакого эффекта. Бензин будет воспламеняться при тех же условиях. Когда пламя было проведено раствора достаточно времени, некоторые из минерального масла испаряется и горели, но пламя погасло, когда факел был удален. Раствор остается стабильным при нормальных температуре и давлении в течение длительного периода хранения в атмосферных температур и давлений.

Хотя реакция может происходить при атмосферном давлении и температуре, реакция раствора с водой может быть выполнена при повышенных давлениях. Дополнительные мощности могут быть получены из выхлопной водорода / пар из реактора и / или выхлопных газов водорода и пара может быть использована для запуска воздушного компрессора для более компактных топливных элементов, а также сокращение размеров компонентов водородных генераторов.

Прототип мобильного генератора показали, что система может производить водород в размере до 3 кг / час. На основе этого генератора дизайн, усовершенствованная конструкция может обеспечить топлива с весовым плотность энергии 3,361 kW-hr/kg и объемной плотности энергии 1,954 кВт-ч / л, при условии, что воду из топливных элементов, конденсируется и используется для получения водорода в гидрид / вода смесителя. Генератор дизайн включает в себя емкостей для хранения навозной жижи гидрид лития и в небольшом количестве воды, шлама и водяные насосы, перемешивающего реактора, намек теплообменник и бак гидроксида хранения. Трактор труба с шнек / смеситель проходит через него. Гидридные шлама и воды перекачивается в реактор на одном конце. Шнек / смеситель движения этой смеси через реактор и смешивает его как это уже переехали. Избыток воды испаряется, поглощая и проведение тепловой эффект реакции из реактора с водородом. Водорода и паров воды отделяются от едкого продукта в голове гидроксида танка. Водяной пар конденсируется в теплообменнике. Программа развития включает эксперимент с использованием гидрида основе водорода в внутреннего Ford Ranger в двигатель внутреннего сгорания модифицированными для работы на водороде ..

Для того, чтобы быть приемлемым в топливных элементах, водорода должны быть очень низкой концентрации окиси углерода, менее 10 частей на миллион. Фактические измерения окиси углерода показали, что уровни были значительно ниже допустимых уровней PEM (мембраны обмена протонов) на топливных элементах. Кроме того, концентрации кислорода, азота, двуокиси углерода, нефтепродуктов и углеводородного сырья были измерены и были низкими.

Гидрид лития подготовлен в навозной жижи на централизованных установок будет закачана в автоцистерны или перекачивается по трубопроводам в распределительные центры, где он будет загружен в транспортных средствах или осуществляется в емкости для хранения дома, в бизнесе или промышленности. Гидроксида отходов будет доставлена к регенерации заводе, где он будет отделен от нефтепродуктов и гидроксида лития будут восстановлены в гидрид лития.

Предлагаемый процесс регенерации карбо-термический процесс восстановления, основанные на использовании недорогих углерода флоры угля или биомассы. Гидроксид лития и углерода подаются в реактор лучистой сокращения, где они нагревают примерно до 1900 г. [степени] F. В этой реакции водорода и окиси углерода будут освобождены и лития плавится. Угарный газ пропускается через сдвиг реакции на форме диоксида углерода и водорода. Водорода используется для производства электроэнергии и гидрид лития.

Целью является сведение к нулю чистые выбросы двуокиси углерода в результате восстановления завода, захватив высокая концентрация двуокиси углерода поток оставить завод для поглощения. Восстановление будет осуществляться в централизованном растений подобно заводы с использованием технологий синергетического со взрывом, снижение алюминия и стекла, печи. Стоимость анализов свидетельствуют о процессе должны быть конкурентоспособными с водородом из природного газа, и хранится в виде жидкости или сжатого газа.

Безопасный водорода видит несколько приложений для этой технологии хранения навозной жижи. Хотя ее широкое применение в автомобильной топливных элементов может быть еще лет в будущем, более новой палубой приложения включают мВт размеров для портативных компьютеров и портативной электроники потребителей; кВт размеры для удаленных и морских приложений и ожидания или резервного электропитания для промышленных, коммерческих и жилых приложений , а также размеры МВт для коммерческих судов и для резервного копирования энергии в коммерческих и промышленных объектов. Безопасный водорода сказал он предлагает более низкую стоимость и значительно безопаснее замены для сжатого или криогенных водородных используемых в промышленности.

Хотя эта технология была продемонстрирована на гидрид лития, к концу программы развития, гидрида магния был оценен и признан имеют много преимуществ производительности гидрид лития и многие обработки того и стоимость преимуществ по сравнению с гидридом лития. Например, он не легко реагируют при комнатной температуре, что если попала вода, водород не будет производиться. Его побочным продуктом является гидроксид магния, или молоко магнезии. Это гораздо дешевле, металла. Наконец, большинство того, что узнал о гидрид лития будет по-прежнему относятся к суспензии гидрида магния, компания заявила .*

ЮВЕ DIRECTLINK@WWW.DIESELPUB.COM или круг 74 ПО CARD

Билл Siru, PhD, PE, является независимой технической журналиста в betted, может Диего, Калифорния