Hidrojen ve Alternatif Enerji Kaynakları İlk elden mühendislik uzmanlığı
HYDAC, hidrojen üretimi, hidrojen dolum istasyonları veya mobil ve endüstriyel uygulamalar için yakıt hücresi sistemleri olsun, alternatif enerji kaynakları konusunda bir uzman olarak yanınızdadır. Bunun bir parçası olarak, size pazarın artan taleplerini karşılayan bir ürün yelpazesi sunuyoruz. 60 yılı aşkın sektör deneyimimizle, her türlü hidrojen ve yakıt hücresi uygulamasında size destek olmak için ideal donanıma sahibiz.
Yüksek potansiyele sahip bir teknoloji: HidrojenHidrojen söz konusu olduğunda, uzman bilgisi yüksek talep görüyor
Hidrojen konusundaki tüm soruların cevaplanabilmesi için önümüzde uzun bir yol var. Bunun nedeni, hidrojenin üretimi, tedariki ve kullanımının şirketler için hala zorluklar teşkil etmesidir. Ama kesin olan bir şey var: mobil ve endüstriyel çözümlerde hidrojen ve alternatif enerji kaynakları muazzam bir potansiyele sahip. Evlerde, sanayide ve ulaşımda çevre dostu ve emisyonsuz bir gelecek potansiyeli.
Ancak hidrojen konusu hızla karmaşık bir hal alıyor. Bu nedenle, bir yandan çözümlere yenilikçi yaklaşımlar sunarken diğer yandan da denenmiş ve test edilmiş ürünleri ve onlarca yıllık sektörel bilgi birikimini masaya getiren bir uzmanın yanınızda olması çok önemlidir. İster yeni bir geliştirme ister seri üretim olsun, HYDAC projenizi başarıyla uygulamanıza yardımcı olacaktır. Bize gereksinimlerinizden bahsedin.
Müşterilerimiz bizimle işbirliği hakkında ne düşünüyor - videoyu şimdi izleyin
Elektroliz ve hidrojen üretimi
Hidrojen, karbon nötr bir geleceğe giden yolda sanayi ve altyapıda fosil yakıtların yerini alacak en umut verici alternatif enerji kaynaklarından biridir. Hidrojen çeşitli işlemlerle üretilebilir. En sürdürülebilir yöntem, yenilenebilir enerjilerden elde edilen elektrik ile su elektrolizidir. Bu süreçte, iki su molekülü (2H2O) elektrik enerjisi kullanılarak iki hidrojen molekülü (2H2ve bir oksijen molekülüne (O2) ayrıştırılır.
Kullanılan teknolojiden (AEL, AEM, PEM, SOEC) bağımsız olarak, sürekli büyüyen ürün yelpazemizle hidrojen üretiminizi destekleyebiliyoruz. Elektrolizörünüzü daha verimli, ekonomik ve güvenli hale getirmek için halihazırda geniş bir ürün yelpazemiz bulunmaktadır.
Ürün yelpazemiz
Termal sıvı yönetimi
Gelişmiş termal sıvı yönetimi için Tesis Dengesi çözümlerimize güvenin. Ürün yelpazemiz, örneğin sıvı akışları için hava soğutma sistemlerini (DI su, sulu KOH) ve yoğuşma kurutması için kompresör soğutma sistemlerini (gaz soğutucular) ve gazlardan ve sıvılardan partiküllerin filtrelenmesini içerir. Aerosol ayrıştırma, sıvı işleme ve gaz sıkıştırma konularında muhatabınız biziz. Ayrıca elektrolizörünüzün Tesis Dengesi için seçilmiş valfler ve sensörler (basınç, sıcaklık, iletkenlik, seviye vericileri, seviye anahtarları) dahil olmak üzere geniş bir ürün yelpazesi sunuyoruz.
Hidrojen / gaz kurutma
Bazı uygulamalar yüksek saflıkta hidrojen gerektirir. Ancak ham gaz ürünü hidrojen, üretimden sonra genellikle su ve oksijenden kaynaklanan safsızlıklarla kirlenir. DIN EN 17124 uyarınca bu safsızlıklar 5 ppm'den az olmalıdır. Yenilikçi hidrojen kurutmamızla, gerektiğinde standardın gerektirdiğinden daha yüksek hidrojen kalitelerine ulaşabiliyoruz.
Separatör optimizasyonu / faz ayrımı
Hidrojen üretimi birçok zorluğu beraberinde getirir ve aynı durum gaz-sıvı ayrımı için de geçerlidir. Geleneksel ayrıştırıcı depoları büyüktür ve karışımın aktif olarak ayrıştırılmasını sağlamaz. HYDAC çözümü ile ayrıştırıcı depoları minimuma indirilebilir ve aktif bir gaz giderme ünitesi ile genel sistemin verimliliği en üst düzeye çıkarılabilir. Ayrıca ayrıştırıcılarınızı kurulum alanı optimizasyonu potansiyeli açısından incelemekten memnuniyet duyacağız - bizimle iletişime geçin!
Hidrolik yığın sıkıştırma
Dişli çubuklar mı yoksa hidrolik silindirler mi? Birçok elektrolizör üreticisi yığınlarını sıkıştırmak için dişli çubuklara veya belleville rondelalarına güvenmektedir. Bu yöntemlerin aksine, hidrolik yığın sıkıştırma, çalışma sırasında yığın üzerinde optimum, homojen kuvvet dağılımı sağlar. Bu, bipolar plakalar arasında sızıntıyı önler, bakım çalışmalarını basitleştirir ve hizmet ömrünü uzatır. Yığın işletiminde aktif yığın ön gerdirme ve yığın montajı sırasında statik yığın sıkıştırma ile sizi destekliyoruz.
Hidrojen dolum istasyonu
Alternatif bir enerji kaynağı olarak kullanıldığında hidrojen, emisyonsuz sürüşü gerçeğe dönüştürür. Yakıt hücreli araçlara enerji sağlamanın yanı sıra, hidrojen ve oksijen arasındaki reaksiyon yalnızca saf su buharı üretir. İnsan ve çevre için zararsızdır.
Bu teknoloji dünya çapında giderek önem kazanmakta ve hidrojen dolum istasyonu altyapısının sürekli genişlemesine öncülük etmektedir. Hidrojen yakıt ikmali teknolojisinin kullanılabilirlik, enerji verimliliği ve maliyetler açısından sürekli gelişimi önemli bir rol oynamaktadır. HYDAC halihazırda geniş bir ürün yelpazesiyle sizi desteklese de yeni gelişmeler ve yenilikler de sırada beklemektedir. Lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.
Ürün yelpazemiz
Partikül kontaminasyonu, hidrojen kalitesi ve gaz temizliği
Konu ister partikül kirliliği ister zararlı gazlar olsun, hidrojen yüksek temizlik standartlarına tabidir. Partikül kontaminasyonu hem hidrojen dolum istasyonunda hem de yakıt hücreli araçlarda sistem arızasına yol açabilir. Teknik temizlik konusunda köklü bir uzman olarak, dolum istasyonlarından numune almaya ve partikül kirliliği yükünü değerlendirmeye yönelik bir ürün olan PSA-H70'i geliştirdik. Sonuç: Dolum istasyonları için düşük basınçlardan yüksek basınçlara (1050 bara kadar) kadar hem partikül hem de sıvı ayrıştırmaya uygun eksiksiz bir gaz filtreleme yelpazesi sunabiliyoruz.
Zararlı gazlar yakıt hücresi yığınlarında hatalara yol açabilir (katalizör zehirleri olarak bilinir). Dünya çapında benzersiz: HYDAC şu anda dolum istasyonlarındaki depolarda gaz bileşimini sürekli olarak ölçen bir gaz kalite sensörü geliştirmektedir.
Hidrojen soğutma
Kompresör sistemlerini soğutmak amacıyla, ihtiyaçlarınıza göre uyarlanmış verimli soğutma sistemleri ve ısı eşanjörleri tedarik ediyoruz. Hidrojen dolum istasyonlarında sıkıştırılmış gazın yeniden soğutulması için özel çözümler üretiyoruz. Çatı yapısı, V şekli veya doğrudan tanka entegre olması fark etmeksizin, dolum istasyonunuzun soğutmasını optimize etmek için uzmanlığımızı kullanın.
Ürün yelpazemizin sürekli genişlemesi sonucunda yakında size SAE J2601 uyarınca depo prosesleri için kriyojenik ön soğutma ürünleri de sunabileceğiz. Böylece hidrojen soğutmaya yönelik her şey dahil paketimiz tamamlanmış olacak.
Sensörler / basınç transmiterleri
Hidrojen dolum istasyonlarındaki yakıt ikmali işlemi basınç kontrollüdür. Bu da güvenilir ve emniyetli sensörlerin gerekli olduğu anlamına gelir. HYDAC, uygulamanız için düşük basınçlardan yüksek basınçlara (16-1050 bar) kadar eksiksiz bir hidrojen sensörü yelpazesi sunmaktadır. Hidrojen uygulamaları için özel olarak geliştirilen sensörlerimiz, yüksek nikel içeriğine sahip paslanmaz çelikten yapılmış özel ölçüm hücreleri sayesinde hidrojen gevrekliğine karşı koruma sağlar.
Ürün yelpazemize yeni eklenen SIL 2 sertifikalı sensörümüz, diğerlerinin yanı sıra dağıtıcılarda da ("pompalar") kullanılabilir. Bire bir danışmanlık ile yeni çözümümüzün avantajları hakkında daha fazla bilgi edinin.
Kompresörler için tahrik teknolojisi (kompresör sistemleri)
Çoğu hidrojen kompresörü operatörünün hedefi, arıza emniyetli, enerji verimli ve kaynakları koruyan çalışmadır. HYDAC'ın yenilikçi hidrolik tahrik üniteleri bunu mümkün kılmaktadır. Uygulamanız için geleneksel veya değişken hızlı sistemlerin uygun olup olmadığını ve hangi sistemin size en yüksek tasarruf potansiyelini sunduğunu kontrol ediyoruz. Sistem kullanılabilirliğini artırmak üzere, sistemlerimizi sürekli hidrolik sıvı durumu izleme ile donatabiliyoruz. Uzaktan erişimin yanı sıra yağ analizleri de HYDAC Sıvı Bakımı Merkezinde gerçekleştirilebilir.
Mobil ve endüstriyel çözümlerde yakıt hücresi sistemleri ve H₂ motorları
Geleceğin teknolojisi olarak yakıt hücreleri, mobil ve endüstriyel çözümlerde büyük bir potansiyele sahip. Hidrojenle çalışan trenler artık bir hayal değil. Artık bir gerçek. Özel ulaşım, ağır yük taşımacılığı, inşaat makineleri, tarım makineleri, gemiler ve acil durum enerji tedarikinde sıfır emisyonlu araçların geliştirilmesi de devam etmektedir. Yakıt hücresi sistemlerinin işlevsel olarak güvenli ve enerji verimli bir şekilde çalıştırılabilmesi için gelişmiş bir teknoloji gerekmektedir. Uzun yıllara dayanan endüstri deneyimimiz ve yüksek inovasyon seviyemiz sayesinde, size sürekli genişlettiğimiz geniş bir ürün portföyü sunabiliyoruz.
Ürün yelpazemiz
Sensörler ve valf teknolojisi
Yüksek basınçlı depo sistemleri ile bağlantılı yakıt hücreleri yüksek akış hızları ve sıcaklık dalgalanmaları ile çalıştırılır. HYDAC, hidrojen depolarının yüksek basınç alanındaki ve yakıt hücrelerinin düşük basınç alanındaki malzeme akışlarını güvenli ve hassas bir şekilde kontrol etmek üzere kapsamlı bir valf teknolojisi portföyü geliştirmiştir. Yüksek basınç sensörlerimiz de on yıldan uzun bir süredir basınçları tespit etmeye ve sistemleri güvenli bir şekilde çalıştırmaya yardımcı olmaktadır. Kendiniz görün.
Hava kalitesi ve hidrojen kalitesi
Yakıt hücreleri, üretim sırasında yakıt hücresi sistemine giren veya çalışma sırasında yakıt hücresi yığınına giren küçük partiküllere ve zararlı gazlara karşı kritik tepki verir. Yakıt hücresini bu etkenlerden korumak ve hizmet ömrünü artırmak için yakıt hücresi sisteminde çok sayıda filtreye ihtiyaç duyulmaktadır. Hava ve hidrojen taraflarını bu kirlilikten korumak için geniş filtre teknolojisi ve ayrıştırıcı teknolojisi yelpazemiz hizmetinizdedir.
Termal yönetim
İçten yanmalı motorlu mobil ve endüstriyel uygulamaların aksine, yakıt hücreli sistemlerde termal enerji egzoz gazı akışıyla dağıtılmaz. Büyük kısmı soğutma suyunda dağılır. Bu da yakıt hücreli uygulamalarda daha yüksek soğutma gücü ihtiyacını ortaya çıkarmaktadır. Elektrikli motorlar, dönüştürücüler ve hatta akü sistemleri gibi bir dizi ek elektrik tüketicisi nedeniyle soğutma ve termal yönetim sisteminin karmaşıklığı artar. HYDAC, yenilikçi çözümleriyle karmaşık soğutma ve termal yönetim sistemlerinin geliştirilmesi ve entegrasyonunda size destek olur.
Kontrol teknolojisi
Yakıt hücreleri ve depo sistemlerini işlevsel olarak güvenli bir şekilde çalıştırmak için akım akışlarının, malzeme akışlarının ve bilgi akışlarının tam olarak anlaşılması gerekir. Bu bilgiler ve karmaşık yazılım sistemleri geliştirme yeteneğimiz sayesinde HYDAC, özel kontrol mimarisi sunabilecek konumdadır. Elektrik sistemlerinin entegrasyonunu kolaylaştırmak adına, uzun yıllar boyunca test edilmiş HYDAC fonksiyon modüllerinin yanı sıra kendi son derece güçlü kontrolörlerimizi ve işlevsel olarak güvenli yazılım mimarilerimizi de kullanıyoruz.
SSS
Elektrolizör nedir ve nasıl çalışır?
Genel anlamıyla elektrolizör, elektrik enerjisi yardımıyla bir maddeyi veya molekülü ayırmaya, parçalamaya ve dönüştürmeye (redoks reaksiyonu) yarayan bir cihazdır. Su elektrolizöründe, su molekülleri (H2O) hidrojen moleküllerine (H2ve oksijen moleküllerine (O2) dönüştürülür.
Asıl reaksiyon elektrokimyasal hücrelerde yaklaşık 1,4 V'luk gerilimlerde gerçekleşir. Pratik nedenlerden dolayı, bu hücrelerin bir kısmı (elektriksel seri bağlantı) yığınlar halinde istiflenir. Elektromekanik hücrelerin etrafındaki tüm çevresel ekipmanlar "Tesis Dengesi" terimi altında toplanır.
Tesis Dengesi ile kastedilen nedir?
Tesisin Dengesi (BOP) genellikle enerji teknolojisi ile bağlantılı olarak kullanılan bir terimdir. Üretim ünitesi veya dönüşüm ünitesinin kendisi hariç olmak üzere, enerji dönüşümü için gerekli olan tüm destekleyici bileşenleri ve yardımcı sistemleri ifade eder.
Elektrolizörler için bu, enerji yönetimini (transformatörler, invertörler, güç kontrolörleri vb.), sıvı ve gaz yönetimini (su şartlandırma, sıvı ve gaz fazlarının ayrıştırılması, gaz kurutma, gaz sıkıştırma) ve termal yönetimi (güç elektroniği için soğutma sistemleri, baca ve yoğuşma kurutma) içerir.
Yakıt hücresi nedir ve nasıl çalışır?
Yakıt hücresi iki elektrottan oluşur: anot (hidrojen tarafı) ve katot (hava tarafı). Her iki elektrot da bir elektrolit ile ayrılmıştır. PEM yakıt hücresinde bu, yalnızca protonlara karşı geçirgen olan yarı geçirgen bir zardır.
Hidrojen anoda beslenir. Daha sonra bir katalizör (genellikle platin) yardımıyla protonlara ve elektronlara ayrıştırılır. Protonlar daha sonra membrandan katoda geçer. Elektronlar bir elektrik tüketicisi vasıtasıyla katoda geçer ve elektrik enerjisi sağlanır. Katotta protonlar ve elektrotlar çevredeki havadan gelen oksijenle birleşerek su oluşturur.
"Elektromekanik hücre" terimi ne anlama gelmektedir?
"Elektrokimyasal hücre" terimi, elektroliz hücreleri, akümülatör hücreleri, pil hücreleri veya galvanik hücreler gibi farklı hücre türleri için kullanılan genel bir terimdir. Bu tür hücreler bazen akümülatör hücreleri gibi ters çevrilebilir olabilir. Bunlar doldurulabilir ve boşaltılabilir, yani elektrik enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürebilir ve tekrar elektrik enerjisi olarak serbest bırakabilirler. Ayrıca, bazı elektroliz hücreleri yakıt hücresi olarak da kullanılabilir. Bu, hidrojen ve oksijenin suya dönüştürülmesinin elektrik enerjisi ve ısı açığa çıkardığı anlamına gelir.
Elektroliz hücreleri ve yakıt hücreleri bipolar plakalar, elektrotlar ve teknolojiye bağlı olarak gaz difüzyon katmanları (GDL) ve membranlardan oluşur. "Proton / anyon değişim membranları" (PEM / AEM) kullanıldığında, bunlar genellikle doğrudan elektrotlara bağlanır ve "membran değişim düzeneği" (MEA) adını alır.
"Membran elektrot düzeneği" (MEA) terimi ile kastedilen nedir?
Membran elektrot düzeneği (MEA) birden fazla şekilde yorumlanabilir. Bazı durumlarda, bu sadece üzerine katalizör katmanları kaplanmış membran anlamına gelir (katot reaksiyonu için bir tarafta; anot reaksiyonu için diğer tarafta). Ancak genellikle gaz difüzyon katmanı/katmanları da elektriksel olarak iletken olması gerektiğinden buna dahildir.
Teknolojiye bağlı olarak membran, her biri protonları, anyonları (örneğin hidroksit anyonları = OH) veya oksijeni seçici olarak taşıyabilen farklı polimerlerden veya seramiklerden oluşur. Gaz difüzyon katmanları, üretilen gazların (elektroliz) ve özellikle kullanılan gazların (yakıt hücreleri) mümkün olduğunca homojen bir şekilde reaksiyon bölgelerinden (katalizör katmanları) uzağa veya bu bölgelere doğru taşınmasını sağlar. Bu gazlar bipolar plakalardaki kanallar aracılığıyla elektrokimyasal hücrelerin içine veya dışına yönlendirilir.
Bipolar plaka nelerden oluşur?
Çoklu hücre veya yığın konfigürasyonuna yerleştirilmiş olan bipolar plakalar, öncelikle bir hücrenin anodunu komşu hücrenin katoduna fiziksel ve elektriksel olarak bağlamaktan sorumludur. Yakıt hücrelerindeki bipolar plakalar ayrıca reaksiyon gazlarının reaksiyon bölgesine yönlendirilmesinden de sorumludur. Bu amaçla, akış profilleri (akış alanları) her iki taraftaki plakalara frezelenir veya preslenir, bu sayede bir taraftan hidrojen akarken diğer taraftan hava beslenir.
İki kutuplu bir plaka, tek bir yakıt hücresinin iki kutbundan oluşur: hidrojen taşıyan anot plakası (negatif (-) kutup) ve reaksiyon havasını beslemek için katot plakası (pozitif (+) kutup). Plakalar aynı zamanda su buharının uzaklaştırılmasını ve termal ve elektrik enerjisi çıkışını da düzenler. Elektroliz hücrelerinde, esas olarak elektrolizörü soğutmak, anot tarafına reaksiyon gazları sağlamak ve reaksiyonda üretilen hidrojen ve gazları uzaklaştırmak için kullanılırlar.
"Yığın" nedir?
Elektroliz ve yakıt hücresi teknolojisinde yığın, gövde/çerçeve/sıkıştırma elemanları da dahil olmak üzere seri olarak bağlanmış elektrokimyasal hücre yığınıdır. Seri bağlantı, P=U*I'ye göre aynı güç tüketimiyle besleme gerilimini artırmayı ve akımı azaltmayı mümkün kılar. Bundan bağımsız olarak, bir yığındaki seri bağlantı, sistemin genel tasarımını da basitleştirir.
Basınçlı depo sistemi nedir?
Gaz halindeki hidrojen, yüksek basınçta sıkıştırıldıktan sonra bir depoda tutulabilir. Örneğin taşımacılıkta, ticari araçlar için 350 bar ve otomobiller için 700 bar basınç seviyesi belirlenmiştir. 700 barda yoğunluk yaklaşık 40 kg/m³'tür (350 barda 24 kg/m³). Yüksek basınçlı akümülatörler küçük depolama miktarları için düşük maliyetli bir çözüm sunmaktadır ve bu nedenle çoğunlukla otomobiller ve ticari araçlar gibi mobil uygulamalarda kullanılmaktadır.
Şu anda piyasada dört farklı tipte basınçlı kap bulunmaktadır:
- Tip 1:Basınçlı kap sadece metalik (genellikle çelik) bir cidara sahiptir. Nominal basınçlar 200 bar aralığındadır.
- Tip 2:Metalik duvara ek olarak, basınçlı kaplar 1000 bar'a kadar nominal basınca sahip reçine emdirilmiş cam veya karbon fiberden yapılmış bir kılıfa sahiptir.
- Tip 3:Depolarda metalden (genellikle alüminyum) yapılmış bir astar ve tüm tankı çevreleyen karbon fiberden yapılmış bir kılıf bulunur. Nominal basınçlar tipik olarak 350 veya 700 bar'dır.
- Tip 4:Akümülatörlerin plastikten (tipik olarak poliamid veya polietilen) yapılmış bir astarı vardır ve kılıf genellikle tip 3 kaplarda olduğu gibi karbon fiberdir. Nominal basınçlar genellikle 350, 500 veya 700 bar'dır.
Sıvı hidrojenin avantajları ve dezavantajları nelerdir?
Gaz halindeki hidrojen depolaması ile karşılaştırıldığında, yakıt olarak sıvı hidrojen enerji yoğunluğu (71 kg/m³) açısından avantajlar sunar. Depodaki basınç da düşük tutulabilir. Bu, depo ağırlığı ve alan gereksinimleri, maliyetler (özellikle büyük depolama hacimleri için) ve güvenlik açısından depo sistemi üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir.
Ancak kriyojenik hidrojenin (-253 °C) üretim maliyetleri de düşük değildir. Hidrojen ayrıca sürekli soğutulmadığı takdirde ısınır. Bu da depo içindeki basıncın artmasına neden olur. Bu durum, "kaynayarak buharlaşma" kayıplarına yol açabilir. Başka bir deyişle, gaz halindeki hidrojen çevreye yayılır.
Ne tür hidrojen motorları vardır?
Hidrojen motoru, sıvı yakıt (dizel ve benzin gibi) yerine gaz halindeki hidrojenle çalışan bir gaz motorudur. Saf hidrojenle çalışan saf hidrojen motorları vardır. Ayrıca hidrojen ve diğer gazların (metan ve doğal gaz gibi) yakıt karışımıyla çalışan iki yakıtlı hidrojen motorları da vardır.
Mevcut yanmalı motorlar nispeten az bir teknik çaba ile dönüştürülebildiğinden, hidrojen motoru yakıt hücresine alternatif olarak düşünülmektedir. Ancak çalışmalar, yakıt hücrelerindeki artışla birlikte maliyet avantajının önemli ölçüde azalacağını göstermektedir. Ayrıca hidrojen motorları daha düşük verimlilik, daha yüksek bakım gereksinimleri ve %100 karbon nötr olmama etiketi gibi sorunlarla karşı karşıyadır.
Yakıt hücreli elektrikli araç (FCEV) nasıl çalışır?
"Yakıt hücreli elektrikli araçlar" (FCEV) tıpkı "akülü elektrikli araçlarda" (BEV) olduğu gibi yalnızca bir elektrik motoruyla çalıştırılır.
BEV'in aksine, gerekli elektrik enerjisi büyük bir tahrik aküsü (çekiş aküsü olarak bilinir) tarafından sağlanmaz. Bunun yerine, alternatif enerji kaynağından gelen kimyasal enerjinin elektrik enerjisine dönüştürülmesiyle elde edilir ki bu da yakıt hücresi ile mümkündür.
Şu anda, yakıt hücreleri henüz yanmalı motorlar gibi hızlı ve uzun süreli yük değişimlerine uygun olarak tasarlanmamıştır. Bu nedenle, yük düşük olduğunda beslenen ve yük yüksek olduğunda ek enerji sağlayan (küçük) bir tahrik aküsü de monte edilir. Bu, FCEV sürülürken yakıt hücresinin nispeten sabit bir yükte çalıştırılmasını sağlar.
Yakıt hücreli enerji santralleri ne kadar verimlidir?
Yakıt hücreli enerji santralleri (FCPP), kombine ısı ve enerji (CHP) ve yakıt hücreli kombine ısı ve enerji santralleri (FC-CHPPP) yüksek genel verimlilik seviyeleri ile etkilemektedir. Kullanılan yakıt hücresi teknolojisine bağlı olarak, elektrik verimliliği şu anda %30-60 civarındadır. Elektrik ve ısı, başka herhangi bir dönüştürme adımı olmaksızın doğrudan elektromekanik reaksiyondan üretildiğinden genel verimlilik %95'in üzerinde olabilir.
Yakıt hücreli enerji santralleri şimdiye kadar öncelikle 10 kw ila 3 MW güç aralığında geliştirilmiştir. Ancak son yıllarda, daha düşük güç aralığındaki gelişme, müstakil ve yarı müstakil evler için 0,3-1,5 kW elektrik çıkışı ve 0,6-2,0 kW termal çıkışa sahip mikro ve nano yakıt hücresi kombine ısı ve güç santralleri yönünde olmuştur. Üst enerji aralığında, yaklaşık 80 MW'lık enerji santrallerine şimdiden ulaşılmış olup, önümüzdeki yıllarda modüler tasarımlarla bu güç daha da artırılacaktır.
"Power-to-X" ne anlama geliyor?
Power-to-X (PtX veya P2X olarak da adlandırılır), her türlü teknolojiye yardımcı olmak amacıyla değişken yenilenebilir enerjilerden elde edilen elektrik fazlasının kullanılması anlamına gelir. Örneğin, bu fazlalıklar doğrudan akülerde depolanabilir (enerjiden enerjiye), ısıya dönüştürülebilir (enerjiden ısıya) veya kimyasal enerji kaynakları üretmek için kullanılabilir (enerjiden gaza, enerjiden sıvıya).
Elektrik fazlasının kimyasal enerji kaynakları üretmek için kullanılması durumunda, genellikle daha fazla ayrıştırma yapılır (örneğin, hidrojenden enerjiye, sentez gazından enerjiye, amonyaktan enerjiye, yakıttan enerjiye).
Amonyak hidrojen ekonomisinde neden önemli bir rol oynamaktadır?
Amonyak (NH3), normal koşullar altında gaz halinde bulunan azot ve hidrojenin kimyasal bir bileşimidir. Justus Liebig tarafından azot gübrelemesinin geliştirilmesinden bu yana (yaklaşık 1840), en önemli temel kimyasallardan biri olmuştur. Ancak Haber-Bosch süreci 1913 civarında Ludwigshafen'deki BASF'de endüstriyel ölçekte kullanılana kadar yıllık üretimde önemli bir artış mümkün olmamıştır. Günümüzde amonyak en çok üretilen kimyasallardan biri (2021'de 146,5 milyon ton, bunun %80'i gübre için) olup diğer tüm azot bileşimlerinin üretiminin temelini oluşturmaktadır.
Gelişen sürdürülebilir hidrojen ekonomisi göz önüne alındığında, yıllık amonyak üretiminde daha fazla artış beklenebilir. Bunun nedeni, saf hidrojene kıyasla taşıma ve depolama için daha uygun olmasıdır.
33°C'lik oldukça yüksek kaynama noktası nedeniyle, amonyağı sıvılaştırmak hidrojene (kaynama noktası -252°C) kıyasla çok daha kolay ve ucuzdur. Amonyağın hidrojene kıyasla daha yüksek hacimsel enerji değeri (2,8 kWh/l'ye kıyasla 3,2 kWh/l) de özellikle nakliye lojistiği açısından son derece önemlidir.