Baza wiedzy

Hybrydowe mieszanie wodoru – zalety i ograniczenia

Zbiorniki kompozytowe - obiecująca metoda przechowywania wodoru

Hydrogen blending to popularny temat w ostatnich latach, ponieważ świat szuka sposobów na redukcję emisji gazów cieplarnianych i przejście na niskoemisyjną gospodarkę. Mieszanie wodoru z gazem ziemnym jest uważane za szybki i kosztowo efektywny sposób osiągnięcia tych celów.

Jedną z kluczowych zalet mieszania wodoru jest jego łatwość wdrożenia. Mieszanie wodoru z gazem ziemnym można przeprowadzić szybko i bez potrzeby rozległej infrastruktury. To czyni go atrakcyjną opcją zarówno dla zdecentralizowanego wdrożenia odnawialnych i niskoemisyjnych technologii wodorowych, jak i centralnego zwiększenia produkcji. Dodatkowo, mieszanie wodoru może znacznie zmniejszyć emisje gazów cieplarnianych, jeśli jest produkowane z czystych źródeł energii.

Konsumenci mieszanki wodorowej to zazwyczaj ci sami konsumenci, którzy są podłączeni do sieci kompatybilnych z gazem ziemnym. Obejmuje to przemysł i użytkowników gazowego ogrzewania domowego. Jednak w niektórych przypadkach niektórzy użytkownicy końcowi mogą nie tolerować mieszanki powyżej pewnych poziomów stężenia, a opracowanie nowych technologi obsługi innej jakości gazu może być konieczne.

Podczas gdy mieszanie wodoru ma wiele zalet, są też ograniczenia związane z mieszaniem w istniejących sieciach gazowych. Jednym z głównych wyzwań jest pomiar, konwersja energii, proces chromatografii gazowej i pomiaru gazu. Dodatkowo, różne regiony w całej UE mają różne poziomy udziału mieszania, co stanowi przeszkodę w interoperacyjności sieci gazowych.

Innym wyzwaniem jest wpływ wodoru na istniejącą infrastrukturę rurociągów gazowych. Wzdłuż rurociągu tarcie powoduje utratę ciśnienia przesyłanego gazu. Stacje sprężania są wykorzystywane do kompensowania tych strat i zwiększenia wydajności energetycznej systemu. Jednak wodór ma znacznie mniejszą wagę molową niż gaz ziemny, co utrudnia optymalizację istniejących sprężarek dla mieszanych wodorów. Oznacza to, że istniejące sprężarki mogą wymagać wymiany, w zależności od stężenia wodoru w mieszance.

Należy również pamiętać o tym, że zastosowanie zbiorników kompozytowych do przechowywania wodoru wymaga odpowiednich standardów bezpieczeństwa. Obecnie trwają prace nad ustanowieniem międzynarodowych norm bezpieczeństwa dla zbiorników kompozytowych, które będą uwzględniać ich specyficzne właściwości i zastosowania.

Pomimo wyzwań, zastosowanie zbiorników kompozytowych do przechowywania wodoru jest obiecujące i przynosi wiele korzyści. Zbiorniki te są lżejsze, bardziej wytrzymałe i odporne na korozję niż butle stalowe. Oczekuje się, że wraz z rozwojem technologii produkcji i materiałów, koszt produkcji zbiorników kompozytowych spadnie, a ich wykorzystanie stanie się bardziej opłacalne.

Podsumowując, wodorowy sektor energetyczny jest obecnie na etapie intensywnego rozwoju, a przechowywanie wodoru pod wysokim ciśnieniem jest jednym z najbardziej obiecujących sposobów przechowywania tego paliwa. Zbiorniki kompozytowe z tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknem węglowym stanowią jedną z metod przechowywania wodoru, która przynosi wiele korzyści, takich jak mniejsza waga, większa wytrzymałość i odporność na korozję. Jednakże, istnieją również wyzwania związane z ich wykorzystaniem, takie jak koszt produkcji, degradacja materiałów i normy bezpieczeństwa. Wraz z dalszym rozwojem technologii i badań, oczekuje się, że zbiorniki kompozytowe staną się jeszcze bardziej wydajne i przystępne cenowo, co przyczyni się do dalszego rozwoju wodorowej gospodarki.

przy współpracy z www.kompozyty.net

Written by
Andrzej Czulak

Doktor inżynier, obecnie Lider Polskiego Klastra Technologii Kompozytowych, posiada ponad 20-letnie doświadczenie w branży technologii kompozytowych. Skupiał się na projektowaniu technologii wytwarzania struktur do transportu i magazynowania wodoru jako pracownik naukowy Technische Universität Dresden, Institute fur Leichtbau und Kunststofftechnik oraz jako dyrektor zarządzający w polskich i niemieckich firmach z branży materiałów kompozytowych. Założyciel i prezes (od 2016 roku) Polskiego Klastra Technologii Kompozytowych, skupiającego 100 firm i instytucji, który w 2021 roku uzyskał status Krajowego Klastra Kluczowego. Członek Polskiej Akademii Nauk, Komitetu Inżynierii Materiałowej i Metalurgii oraz Małopolskiej Rady Innowacji.

Powiązane artykuły

Baza wiedzy

Innowacje w Przechowywaniu Wodoru: Zbiorniki Kompozytowe z Politechniki Wrocławskiej

Cały artykuł, oferta w magazynie branżowym Lightweight Zespół badawczy z Politechniki Wrocławskiej,...

Baza wiedzy

Zielony wodór. Krótka monografia.Cz. IV**. Badania naukowe i prace rozwojowe

Autor: Jerzy Polaczek Dzięki uprzejmości autora Pana Jerzego Polaczka udostępniamy już 4...

Baza wiedzy

Zielony wodór. Krótka monografia. Cz. III**. Zagadnienia ekonomiczne

Autor: Jerzy Polaczek Dzięki uprzejmości autora Pana Jerzego Polaczka udostępniamy artykuł, który...

Baza wiedzy

Zielony wodór. Krótka monografia. Cz. II**. Kierunki stosowania

Autor: Jerzy Polaczek Dzięki uprzejmości autora Pana Jerzego Polaczka udostępniamy artykuł, który...