۱.تولید انرژی از هیدروژن با فشرده‌سازی با استفاده از کمپرسورها
هیدروژن سوختی با بالاترین میزان انرژی در هر وزن است. متأسفانه، چگالی هیدروژن در شرایط جوی تنها ۹۰ گرم در هر متر مکعب است. برای دستیابی به سطوح قابل استفاده از چگالی انرژی، فشرده‌سازی کارآمد هیدروژن ضروری است.
۲.فشرده‌سازی کارآمد هیدروژن بادیافراگمکمپرسورها
یکی از مفاهیم فشرده‌سازی اثبات‌شده، کمپرسور دیافراگمی است. این کمپرسورهای هیدروژن به طور مؤثر مقادیر کم تا متوسط هیدروژن را تا فشارهای بالا و در صورت لزوم، حتی فشارهای بسیار بالا بیش از 900 بار فشرده می‌کنند. اصل دیافراگم، فشرده‌سازی بدون روغن و نشتی را با خلوص عالی محصول تضمین می‌کند. کمپرسورهای دیافراگمی تحت بار مداوم بهترین عملکرد را دارند. هنگام کار تحت رژیم عملیاتی متناوب، طول عمر دیافراگم می‌تواند کمتر و زمان سرویس‌دهی افزایش یابد.
۳.کمپرسورهای پیستونی برای فشرده‌سازی مقادیر زیاد هیدروژن
اگر به مقادیر زیادی هیدروژن بدون روغن با فشار کمتر از ۲۵۰ بار نیاز باشد، کمپرسورهای پیستونی خشک که هزاران بار آزمایش و امتحان شده‌اند، پاسخ این نیاز هستند. می‌توان به طور مؤثر از بیش از ۳۰۰۰ کیلووات توان محرک برای برآورده کردن هرگونه نیاز فشرده‌سازی هیدروژن استفاده کرد.
برای جریان‌های با حجم و فشارهای بالا، ترکیب طبقات پیستونی NEA با سرهای دیافراگمی روی یک کمپرسور «هیبریدی»، یک راه‌حل واقعی برای کمپرسور هیدروژن ارائه می‌دهد.
۱.چرا هیدروژن؟(کاربرد)
ذخیره و انتقال انرژی با استفاده از هیدروژن فشرده
با توافق پاریس در سال ۲۰۱۵، تا سال ۲۰۳۰ میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای در مقایسه با سال ۱۹۹۰، ۴۰ درصد کاهش خواهد یافت. برای دستیابی به گذار انرژی لازم و برای اینکه بتوان بخش‌های گرما، صنعت و حمل و نقل را با بخش تولید برق، مستقل از شرایط آب و هوایی، مرتبط کرد، حامل‌های انرژی جایگزین و روش‌های ذخیره‌سازی ضروری هستند. هیدروژن (H2) پتانسیل عظیمی به عنوان یک واسطه ذخیره‌سازی انرژی دارد. انرژی‌های تجدیدپذیر مانند باد، خورشید یا برق آبی را می‌توان به هیدروژن تبدیل کرد و سپس با کمک کمپرسورهای هیدروژنی ذخیره و منتقل کرد. به این ترتیب، استفاده پایدار از منابع طبیعی می‌تواند با رفاه و توسعه ترکیب شود.
۴.۱کمپرسورهای هیدروژن در پمپ بنزین‌ها
در کنار خودروهای الکتریکی باتری‌دار (BEV)، خودروهای الکتریکی پیل سوختی (FCEV) با سوخت هیدروژن، موضوع مهمی برای حمل و نقل آینده هستند. استانداردهایی در حال حاضر وجود دارد و در حال حاضر فشار تخلیه تا ۱۰۰۰ بار را می‌طلبند.
۴.۲حمل و نقل جاده‌ای با سوخت هیدروژنی
تمرکز حمل و نقل جاده‌ای با سوخت هیدروژنی بر حمل و نقل بار با کامیون‌های سبک و سنگین و نیمه سنگین است. تقاضای بالای انرژی آنها برای استقامت طولانی همراه با زمان سوخت‌گیری کوتاه با فناوری باتری قابل برآورده شدن نیست. در حال حاضر تعداد زیادی از ارائه دهندگان کامیون‌های برقی پیل سوختی هیدروژنی در بازار وجود دارند.
۴.۳هیدروژن در حمل و نقل ریلی
برای حمل و نقل ریلی در مناطقی که فاقد منبع تغذیه خطوط هوایی هستند، قطارهای هیدروژنی می‌توانند جایگزین ماشین‌های دیزلی شوند. در بسیاری از کشورهای جهان، اولین قطارهای هیدروژنی-الکتریکی با برد عملیاتی بیش از ۸۰۰ کیلومتر (۵۰۰ مایل) و حداکثر سرعت ۱۴۰ کیلومتر در ساعت (۸۵ مایل در ساعت) در حال حاضر عملیاتی شده‌اند.
۴.۴هیدروژن برای حمل و نقل دریایی بدون انتشار گازهای گلخانه‌ای و خنثی از نظر آب و هوا
هیدروژن همچنین راه خود را به حمل و نقل دریایی بدون انتشار گازهای گلخانه‌ای و سازگار با آب و هوا پیدا کرده است. اولین کشتی‌ها و کشتی‌های باری کوچک‌تر که با هیدروژن حرکت می‌کنند، در حال حاضر تحت آزمایش‌های شدیدی قرار دارند. همچنین، سوخت‌های مصنوعی ساخته شده از هیدروژن و CO2 جذب شده، گزینه‌ای برای حمل و نقل دریایی بدون انتشار گازهای گلخانه‌ای هستند. این سوخت‌های سفارشی همچنین می‌توانند به سوخت هوانوردی آینده تبدیل شوند.
۴.۵هیدروژن برای گرما و صنعت
هیدروژن یک ماده پایه و واکنش‌دهنده مهم در فرآیندهای شیمیایی، پتروشیمی و سایر فرآیندهای صنعتی است.
این می‌تواند از اتصال کارآمد بخش در رویکرد Power-to-X در این کاربردها پشتیبانی کند. به عنوان مثال، Power-to-Steel هدف تولید فولاد "فسیلی‌زدایی" را دارد. از انرژی الکتریکی برای فرآیندهای ذوب استفاده می‌شود. هیدروژن خنثی از نظر CO2 می‌تواند به عنوان جایگزینی برای کک در فرآیند احیا استفاده شود. در پالایشگاه‌ها می‌توانیم اولین پروژه‌هایی را پیدا کنیم که از هیدروژن تولید شده توسط الکترولیز استفاده می‌کنند، مثلاً برای گوگردزدایی از سوخت‌ها.
همچنین کاربردهای صنعتی در مقیاس کوچک از لیفتراک‌های مجهز به پیل سوختی گرفته تا واحدهای برق اضطراری پیل سوختی هیدروژنی وجود دارد. واحد برق اضطراری، مانند پیل‌های سوختی میکرو برای خانه‌ها و سایر ساختمان‌ها، برق و گرما را تأمین می‌کند و تنها خروجی آنها آب تمیز است.
زمان ارسال: ۱۴ ژوئیه ۲۰۲۲