Apa teknologi penting untuk energi hidrogen?
Rantai industri energi hidrogen memiliki empat mata rantai utama, yaitu produksi hidrogen, penyimpanan hidrogen, stasiun pengisian bahan bakar hidrogen, dan sel bahan bakar.
Tahukah Anda tautan mana yang merupakan titik kunci pada tahap ini dan membutuhkan masukan paling teknis? Dengar, aku akan memberitahumu jawabannya.
Faktanya, pada 2018-2020, sebagian besar proyek utama dalam industri energi hidrogen terkonsentrasi pada sel bahan bakar hidrogen, yang mencapai 51,9%.
Namun, sejak tahun 2021, negara ini telah meningkatkan penelitian dan pengembangan produksi hidrogen dan teknologi penyimpanan hidrogen, dan proporsi proyek penelitian dan pengembangannya telah meningkat secara signifikan.
Produksi hidrogen, penyimpanan hidrogen, dan sel bahan bakar mulai setara, dengan tiga mata rantai utama menyumbang 32%.
Hal ini karena penerapan sel bahan bakar hidrogen tidak terlepas dari produksi hidrogen dan penyimpanan hidrogen. Sel bahan bakar adalah aplikasi, dan produksi serta penyimpanan hidrogen adalah fondasinya. Hanya jika fondasinya kokoh, aplikasi dapat berkembang lebih baik.
Jadi berbicara tentang ini, apa teknologi penting untuk produksi hidrogen?
Faktanya, teknologi utama yang terlibat dalam produksi hidrogen harus disebutkan - teknologi adsorpsi ayunan tekanan (PSA) dari gas campuran
Prinsip dasarnya adalah: adsorpsi gas oleh adsorben selektif, yaitu, kapasitas adsorpsi gas yang berbeda pada adsorben berbeda, dan kapasitas adsorpsi gas tertentu pada adsorben akan bervariasi dengan tekanan. Perubahan karakteristik memungkinkan pemisahan campuran gas dan regenerasi adsorben.
Sederhananya, gas yang mengandung hidrogen dimasukkan ke dalam unit PSA, kotoran selain hidrogen dihilangkan, dan hidrogen dengan kemurnian tinggi diekstraksi.
Saya yakin beberapa orang akan bertanya, tetapi ini adalah ekstraksi hidrogen, bukan produksi hidrogen, yang berbeda dari apa yang saya katakan sebelumnya?
Ya, PSA hanya dapat memurnikan hidrogen, bukan hidrogen, tetapi alasan mengapa ia berfokus pada hal itu adalah bahwa sebagian besar metode produksi hidrogen saat ini tidak dapat menghasilkan hidrogen dengan kemurnian tinggi, dan akhirnya PSA diperlukan untuk langkah akhir pemurnian. tak usah dikatakan lagi.
Jadi, tidakkah ada cara untuk membuat hidrogen dengan kemurnian tinggi sekaligus?
Faktanya, ada, yaitu, elektrolisis hidrogen, dan ini adalah teknologi penting lainnya untuk produksi hidrogen yang sedang kita diskusikan hari ini.
Yang disebut elektrolisis air untuk menghasilkan hidrogen berarti bahwa di bawah aksi arus searah, molekul air dipisahkan menjadi hidrogen dan oksigen melalui proses elektrokimia, yang dipisahkan di katoda dan anoda masing-masing, dan kemudian hidrogen dengan kemurnian hingga 99,99% bisa langsung didapatkan.
Selain itu, elektrolisis teknologi produksi hidrogen air juga dianggap sebagai teknologi inti utama dari produksi hidrogen energi hijau terbarukan, karena apakah itu produksi hidrogen energi fosil atau produksi hidrogen produk sampingan industri, teknologi produksi hidrogen arus utama ini akan menghasilkan emisi karbon di proses produksi. , perlindungan lingkungan yang buruk.
Penggunaan hidrogen elektrolitik energi terbarukan dapat memainkan peran sebenarnya sebagai energi hijau dan bersih.
Menurut pernyataan ini, teknologi hidrogen elektrolitik harus digunakan di seluruh dunia, bukan?
Tapi sebaliknya adalah benar. Saat ini, lebih dari 95% hidrogen dunia dihasilkan dari bahan bakar fosil, dan hanya sekitar 4% yang diperoleh melalui elektrolisis air.
Lantas mengapa hidrogen elektrolitik, yang jelas lebih ramah lingkungan dan hijau, sulit menjadi mainstream?
Padahal, alasannya sangat sederhana, yakni biaya tinggi dan teknologi yang belum matang.
Saat ini, ada tiga metode produksi utama untuk teknologi produksi hidrogen dari elektrolisis air, yaitu sel elektrolisis air alkali, sel elektrolisis air membran penukar proton dan sel elektrolisis air oksida padat. Metode pertama terlalu mahal, dan metode kedua dan ketiga adalah Teknologinya baru saja dimulai dan belum matang.
Tapi situasi ini tidak sulit untuk diubah. Produksi hidrogen dari energi terbarukan adalah arah pengembangan masa depan energi hidrogen.