Optimierung der Erzeugung von reinem Wasserstoff mit Massendurchflussmessern

As hydrogen is generated from diverse sources such as electrolysis, oil and gas refining, natural processes, and more, researchers use color-coded names, referenced as the hydrogen rainbow, to differentiate among the specific hydrogen production methods.

Einige der am wenigsten nachhaltigen Methoden zur Wasserstofferzeugung sind blauer und grauer Wasserstoff die aus der Dampfreformierung bei der Öl- und Gasverarbeitung stammen, sowie brauner und schwarzer Wasserstoff, die aus der Kohleverarbeitung stammen. Dies sind zwar die derzeit am weitesten verbreiteten Methoden der Wasserstofferzeugung, mit denen 95% des gesamten derzeitigen Wasserstoffs produziert werden, doch sind auch sie auf fossile Brennstoffe als Input angewiesen und erzeugen CO₂ der entweder in die Atmosphäre freigesetzt oder gespeichert wird, wodurch die positiven Auswirkungen der Wasserstoffproduktion auf den Klimawandel abgeschwächt werden.

Weitere erneuerbare Quellen für Wasserstoff sind grün, rosaund rot Wasserstoff, der mit sauberen Energiequellen wie Sonnen-, Wind- und Kernenergie betrieben wird. Zu den natürlich gewonnenen Verfahren, die Wasserstoff unterirdisch erzeugen und mit erneuerbaren Energien betrieben werden können, gehören weißer, orangefarbener und goldener Wasserstoff, die jeweils Prozesse der natürlichen Gewinnung, CO₂ Sequestrierung und mikrobielle Durchdringung.

Hinzufügen von klarem Wasserstoff zum Wasserstoff-Regenbogen

Protonen-Energie-Systemeein in Kanada ansässiges Unternehmen, hat vor kurzem eine neue Farbe, klaren Wasserstoff, in den Wasserstoff-Regenbogen integriert, die einige einzigartige Vorteile gegenüber den anderen Farben bietet:

• Niedrigste behauptete Kosten der Wasserstoffproduktion um $0,25/Kg
• Null Kohlenstoffemissionen
• Natürliche Quellen

Wie der Gold-Wasserstoff wird auch der klare Wasserstoff von Proton aus Kohlenwasserstoffvorkommen in stillgelegten Ölquellen gewonnen. Im Gegensatz zu Gold-Wasserstoff wird er durch die Injektion von Bakterien hergestellt, die die restlichen Kohlenwasserstoffe in CO₂ und H₂ Gasen funktioniert klarer Wasserstoff, indem Sauerstoff in diese Restkohlenwasserstoffe injiziert wird, um chemische und geothermische Reaktionen anzuregen, die Wasserstoff erzeugen. Sobald dieser H₂ erzeugt wird, wird es anschließend zur Speicherung, zum Transport oder zur Verwendung durch selektive Wasserstoffmembranfilter aufgefangen.

Ähnlich wie Goldwasserstoff ermöglicht klarer Wasserstoff die "Zweitnutzung" alter Erdöl- und Erdgasanlagen, wodurch die Rentabilität von Bohrprojekten erhöht wird und Erdöl- und Erdgasunternehmen neue Einnahmequellen erschließen können, da die Nutzung von Wasserstoff zunimmt und die Nutzung von Kohlenwasserstoffen im Laufe der Zeit abnimmt.

Zum ersten Mal hat die Welt im Jahr 2022 mit 1,1 Billionen Dollar so viel Geld in den Ersatz fossiler Brennstoffe investiert, wie sie für Öl, Gas und Kohle ausgegeben hat. In den USA hat der Inflation Reduction Act vor kurzem zu großen Investitionen in die Wasserstoffindustrie geführt, da Unternehmen für jedes produzierte Kilogramm Wasserstoff bis zu 3 Dollar an Steuergutschriften erhalten können. In der EU wurden über die IPCEI-Initiative Hy2Tech Milliarden von Dollar für die Wasserstoffforschung bereitgestellt. Daher ist der Zeitpunkt perfekt, um mit klarem Wasserstoff und anderen erneuerbaren Wasserstofffarben eine weltweite Führungsrolle in der Wasserstoffwirtschaft zu übernehmen.

Mögliche Anwendungen der Alicat-Durchflussmessung bei der Herstellung von natürlichem Wasserstoff

Um die Wasserstoffproduktion deutlich zu steigern, könnten Massendurchflussmesser und -regler integriert werden, um hydraulische Tests an geologischen Standorten durchzuführen, um den Zu- und Abfluss von Sauerstoff, Wasserstoff und anderen Gasen genau zu verfolgen, um andere Durchflussgeräte zu kalibrieren und um industrielle Prozesse zu automatisieren.

 

Alicat Instrumente für die Wasserstoffproduktion

Wenn man genau weiß, wie viel Sauerstoff und Wasserstoff fließt, kann man mit einem M-Serie Massendurchflussmesser können Unternehmen, die reinen Wasserstoff erzeugen, speichern oder fließen lassen, oder andere Methoden zur Erzeugung von natürlichem Wasserstoff industrielle Prozesse auf der Grundlage von Echtzeit-Temperatur-, Durchfluss- oder Druckdaten des Messgeräts automatisieren.

Für den sicheren Umgang mit Gasen in explosionsgefährdeten Umgebungen, wie z.B. in der Nähe von Kohlenwasserstofflagerstätten, ist der IS-Max von Alicat eigensichere Durchflussmesser und Reglerund IS-Pro von Alicat eigensichere Druckmessgeräte und Druckregler über Zertifizierungen für den Einsatz unter diesen gefährlichen Bedingungen verfügen.

Die M-Serie von Alicat liefert nahezu in Echtzeit multivariate Daten für Massendurchfluss, Volumendurchfluss, Druck und Temperatur, die in eine SPS oder ein Computersystem zur Datenanalyse, Automatisierung und Steuerung anderer Systemkomponenten wie elektronische Ventile und Heizungen integriert werden können.

Im Vergleich zu anderen Massendurchflussmessern für diese Anwendung ist die M-Serie von Alicat vorteilhaft für:

• Hervorragende Durchflussgenauigkeit, Messbereich und Wiederholbarkeit
• Chargen- und Totalisierungsfunktionen
• Umfassende Automatisierungs- und Kommunikationsmöglichkeiten

Für Kalibrierungszwecke kann die M-Serie von Alicat als All-in-1-Lösung mit einer NIST-rückführbaren Genauigkeit von bis zu ±0,5% des Messwerts oder ±0,1% des Skalenendwerts verwendet werden. Die M-Serie bietet außerdem einen hervorragenden Durchflussmessbereich von 0,01% bis 100% des Skalenendwerts (10.000:1).

Zu den Merkmalen und technischen Daten der M-Serie gehören:

• Skalenendbereiche von 0,5 SCCM bis 5.000 SLPM
• Messbereich von 0,01% - 100% vom Skalenendwert
• Genauigkeit bis zu ±0,5% vom Messwert oder ±0,1% vom Skalenendwert, je nachdem, welcher Wert größer ist
• Druckfest bis zu 160 PSIA (11 barA)

Die Geräte von Alicat werden in der Wasserstoffindustrie für Brennstoffzellenprüfstände, Dichtheitsprüfungen, Wasserstoffproduktion, -speicherung und -transport sowie für viele weitere Forschungsanwendungen eingesetzt. Insgesamt wurden die Geräte von Alicat in über 1.000 von Fachleuten begutachteten Artikeln zitiert und in weiteren Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Glasherstellung, der Chromatographie und Spektroskopie, der chemischen Gasphasenabscheidung und der Herstellung von Bioreaktoren eingesetzt.