Айше ЖУРНАЛ Выделите: Производство водорода с использованием солнечной тепловой энергии
Одна из крупнейших проблем, стоящих перед обществом в этом веке, является поиск источников энергии, которые отвечают растущим спросом, и которые являются устойчивыми, широко производимых причем не в ущерб глобальной окружающей среды. Один топлива, которая получила большое внимание в течение последнего десятилетия является водород, который обсуждается в феврале Айше Журнал Перспектива статьи, "солнечно-тепловой возобновляемой водорода".
В качестве топлива водород выглядит весьма привлекательным, потому что она производит только воду, когда горели и она может быть использована в высокоэффективных топливных элементов. Тем не менее, не большие запасы водорода существует на поверхности земли, поэтому она должна быть получена из других источников химической - таким образом, лучше называют "энергоносителей". Такие источники, как правило, были на основе природных ископаемых, в действительности, большинство водорода используются в наши дни происходит от парового риформинга метана. Из ископаемых ресурсы ограничены, и генерировать парниковых газов, получения водорода в качестве топлива таким образом подрывает многие "зеленые" цели водородной экономики.
Вместо этого, возобновляемых источников водорода (воды, биомассы) должны быть изучены и поиска должны перейти к использованию возобновляемых источников энергии для извлечения водорода из этих источников. Производство водорода с использованием солнечной тепловой энергии имеет ряд уникальных особенностей, которые могут обеспечить экономичность и эффективность преимущества в регионах с хорошими ресурсами солнечной энергии.
Для того, чтобы освободить H ^ 2 ^ к югу от воды, энергии должны быть переданы на молекулы воды, чтобы заставить водорода и кислорода, не по пути. Это не имеет смысла использовать ископаемых источников энергии для выполнения этого шага, как можно было бы также использовать эти виды топлива напрямую, а не превращая их в водород. Задача затем падает на альтернативные источники энергии - самый распространенный из которых является солнечная энергия. Различные солнечных тепловых процессов производства водорода были изучены, в том числе прямой термолиз воды, низкой и высокой температуры воды термохимического расщепления, а также преобразование биомассы.
Если солнечных тепловых производства водорода должна быть успешно реализованы в реальном мире, то процесс выбрали должны быть экономически конкурентоспособной с действующим топлива, желательно без поддержки государственных субсидий. Многие интересные и потенциально жизнеспособных методы существуют для производства водорода из возобновляемых ресурсов с использованием солнечной тепловой энергии. Прямая расщепления воды вряд ли будет возможно, в ближайшем будущем, но использовать термохимических циклов представляет несколько вариантов и возможностей. Тем не менее, прогнозы высокие капитальные затраты на солнечной энергии, показывают, что они вряд ли будут продолжать, пока спрос на энергию дисков общей цены на нефть и инвестиций в технологию дисков капитальные затраты меньше. В то же время, имеет смысл продолжать технологий, которые обеспечивают выгодный путь к solarthermal производства водорода.
Мы выступаем за то, путь вперед для солнечных тепловых водорода производства солнечных тепловых газификации биомассы в синтез-газ, с помощью быстрых реакторов аэрозоля "у власти башня" конфигурации, как показано на фото ниже. Пожалуй, наиболее привлекательным атрибутом солнечных тепловых процесса газификации является гибкость синтез газа. Синтез-газа не ограничивается по производству водорода, но могут быть сдвинуты в различных полезных продуктов топлива (например, бензин, дизельное топливо, метан, метанол, этанол) путем каталитического wellestablished путей. В результате коммерциализации солнечных тепловых биомассы процесс не зависит от появления водородной экономики, но может производить топливо, которые совместимы с текущей инфраструктурой и играют важную роль в сегодняшних рынках.
Наличие выгодных на рынке, которые на продукты солнечных тепловых газификации биомассы позволит привлекать инвестиции, что будет способствовать развитию солнечно-тепловых технологий - сокращение издержек, оптимизации стратегий управления и повышения общей эффективности. Когда водорода, распределение, хранение и применение технологий достаточно зрелой для истинного водородной экономике выйти, биомасса процесс газификации будет в состоянии обеспечить этим топливом. Как биомассы истощаются, термохимического расщепления воды могут заполнить пробелы спрос, сделать более доступными в результате прогресса в области солнечно-тепловой техники. Этот путь представляет, скорее всего, переход на использование солнечной тепловой энергии для экономики в будущем.
Кристофер Алан Перкинс и В. Веймер
Университет Колорадо
