Ūdeņraža ražošana

Ņemot vērā, ka ūdeņradis tīrā veidā dabā neeksistē, to jāiegūst mākslīgi. Enerģiju, kas nepieciešama ūdeņraža ražošanai var iegūt vairākos veidos, to starpā ar tradicionālajiem fosilajiem kurināmajiem, kodolenerģiju un atjaunojamajiem resursiem.

Pārkarsēta tvaika klātbūtne pārvērš metānu (un citus ogļūdeņražus, akmeņogles ieskaitot) tā sauktajā sin-gāzē – ūdeņraža un oglekļa monoksīda maisījumā. Procesu var pilnveidot tā, lai oglekli pilnībā atdalītu no ūdeņraža un noglabātu, pilnībā izvairoties no kaitējuma dabai. Šodien 95% no visa ūdeņraža, ko ražo pasaulē, iegūst, sadalot metānu ar karstu tvaiku (tvaika reformācijas metode); tā var sadalīt arī citus zemākos ogļūdeņražus, ieskaitot biogāzi. Augstā temperatūrā un pie liela spiediena ūdens tvaiks reaģē ar ogļūdeņražiem (metānu), radot ūdeņradi un ogļskābo gāzi. Ūdeņraža enerģijas spēja ir lielāka kā ogļūdeņražiem, taču ievērojama enerģija jāpatērē reformācijas procesā, tādēļ lietderības koeficients šai metodei nav lielāks par 65%.

Elektrolīze izmanto līdzstrāvu (maiņstrāvu, impulsus), lai sadalītu ūdeni skābeklī un ūdeņradī. Elektrolīzi ūdeņraža iegūšanai izmanto jau sen, jo tā ir videi draudzīga un tīra tehnoloģija (metāna reformācijas procesā izdalās ogļskābā gāze, kas dod ieguldījumu Zemes siltumnīcas efektā, bet elektrolīzē tiek izdalīts tikai skābeklis, ūdeņradis un ūdens). Vislabākajiem elektrolīzeriem sasniegts jau 65% liels lietderības koeficients.

Ūdeņraža ieguve no atjaunojamajiem dabas resursiem kļūst arvien populārāka un nepieciešamāka. Tiešas ūdeņraža ieguves metodes no biomasas priekšrocība ir tāda, ka atjaunojamās enerģijas avoti tiek izmantoti bez elektrolīzes vai citām papildus apstrādes metodēm, kas ievērojami palielina sistēmas efektivitāti. No cietās biomasas (skaidas, atkritumi) ūdeņradi iegūst ar pirolīzi un gazifikācijas palīdzību. Fermentējot šķidrās biomasas, tiek izdalīta metāna gāze vai ūdeņradis. Pastāv arī dažādi bioloģiski procesi, kas izdala ūdeņradi, saņemot gaismu un siltumu no Saules.

Ūdeņraža iegūšanas tehnoloģijas no AER:

Fotoelektrolīzes un fotokatalīzes procesos sistēmās ar speciāliem materiāliem saules gaismas iespaidā sadala ūdeni;

Termālā ūdens sadalīšana izmanto ļoti augstas temperatūras (virs 1000 oC) lai sadalītu ūdeni;

Pirolīzes gazifikācijas procesā tiek izmantots karstums, lai biomasu vai akmeņogles bez skābekļa klātbūtnes pārvērstu gāzēs, kas satur ūdeņradi;

Bioloģiski ūdeņradi var iegūt vairākos veidos: biofotolīze (tiešā fotolīze un netiešā fotolīze); foto-fermentācija; tumsas fermentācija; hibrīdas sistēmas.

Eksistē ļoti daudz dažādu procesu rūpniecībā, kur ūdeņradis ir blakusprodukts, piemēram, metālu kausēšana. Tādēļ pie ūdeņraža ražošanas metodēm arī jāpieskaita tehnoloģijas, kas dažādos procesos radušos blakusproduktu – ūdeņradi, uzkrāj, attīra un izmanto.

Valsts Pētījumu Programma „ENERĢĒTIKĀ”

Valsts Pētījumu Programma 2010-2013 "Inovatīvas enerģijas resursu ieguves un uzmantošanas tehnoloģijas un zema oglekļa emisiju nodrošināšana ar atjaunojamiem energoresursiem, atbalsta pasākumi vides un klimata degradācijas ...

Kontakti

„Latvijas Ūdeņraža Asociācija”
Juridiskā adrese.: Akadēmijas laukums 1kab.1312, Rīga, LV1050
Reģ.Nr:40008093009
Konts:LV92HABA0551010918039
E-pasts: info@h2lv.eu

Newsletter

„Latvijas Ūdeņraža Asociācija” © h2lv.eu | 2012