Яке значення має електроліз водню в енергетичній промисловості? Виробництво зеленого водню

Під час електролізу водню, електричний струм протікає через воду, викликаючи рух електронів від однієї електроди, яка називається анодом, до іншої – катода. Саме цей потік електронів змушує молекули води (H₂O) розпадатися на водень (H₂) і кисень (O₂). Реакція відбувається в пристрої, який називається електролізером, в якому електрична енергія забезпечує цей розпад.

Якщо для живлення електролізу використовується електроенергія, що походить з відновлюваних джерел енергії, таких як вітер або сонце, утворюється так званий «зелений водень». Він є повністю чистим і може використовуватися в різних промислових процесах, наприклад, у транспорті або енергетиці, як замінник викопних палив. Зелений водень відіграє ключову роль в енергетичній трансформації та прагненні до декарбонізації економіки.

Чому вимірювання провідності є ключовим для процесу електролізу води?

У контексті електролізу провідність води є дуже важливою. Цей процес базується на протіканні електричного струму через воду, і для того, щоб це було можливо, вода повинна містити відповідну кількість іонів. Вони проводять струм, дозволяючи проводити хімічні реакції на електродах. Ці іони можуть походити з розчинених солей, кислот, лугів або інших електролітів, доданих до води. Чиста вода, така як дистильована вода, має дуже низьку провідність, оскільки містить дуже мало іонів. Тому на практиці до неї часто додають іонні речовини, щоб збільшити їх кількість і поліпшити провідність.

Занадто низька провідність води означає, що кількість присутніх іонів недостатня для ефективного проходження струму, що призводить до підвищення електричного опору. В результаті потрібно більше енергії, щоб пропустити струм через воду, що збільшує експлуатаційні витрати і може знизити ефективність процесу електролізу. З іншого боку, занадто висока провідність, спричинена надмірною кількістю іонів, може призвести до небажаних побічних реакцій. Наприклад, на електродах можуть утворюватися відкладення або виникати корозія, що скорочує термін експлуатації обладнання.

Тому оптимальна провідність води є необхідною для забезпечення ефективності та безпеки процесу виробництва водню. Вона дозволяє зберегти баланс між достатньою кількістю іонів для ефективного проходження струму та мінімізацією ризику небажаних хімічних реакцій, які можуть негативно вплинути на обладнання та якість виробленого водню.

Які виклики ставить перед нами виробництво водню з дощової води? Проблема клієнта

Наш бізнес-партнер, компанія, що спеціалізується на виробництві водню за допомогою електролізу, зіткнулася з кількома серйозними викликами, пов'язаними з моніторингом якості дощової води, що використовується в процесі. Ключовою проблемою є забезпечення належної провідності води, що, як ми вже згадували, є необхідною умовою для ефективного протікання електролізу. Дощова вода може мати змінний вміст іонів, що впливає на провідність і, як наслідок, на ефективність та безпеку виробництва водню. Щоб подолати ці виклики, компанія потребувала вдосконаленої системи моніторингу, включаючи перетворювачі провідності та сумісну аналітичну систему, яка працюватиме в режимі реального часу та інтегруватиметься з інфраструктурою електролізу.

Як контролювати провідність у виробництві водню? Наше рішення

Щоб забезпечити чистоту води, яка використовується в процесі електролізу, та захистити систему від пошкоджень, ми впровадили передові технології моніторингу провідності. Після очищення вода подається в систему електролізу, де її чистота контролюється на вході. У ключових точках, таких як кінець труби, що подає воду, та вхід до електролізера, встановлено датчики провідності JUMO tecLine CR, які вимірюють електролітичну провідність води. Дані з цих датчиків обробляються перетворювачем провідності JUMO digiLine CR ST10, а потім передаються до системи моніторингу, що дозволяє здійснювати поточний контроль якості води. Така система дозволяє миттєво виявляти забруднення, які можуть з'являтися під час транспортування води з системи очищення до електролізера, запобігаючи передчасному зносу та пошкодженню обладнання. Завдяки цьому можна підтримувати високу якість води та оптимальні умови роботи електролізера, які є такими важливими для ефективного виробництва водню.

Як система контролю провідності покращує ефективність електролізу? Переваги для клієнта

Для нашого клієнта важливо, щоб чистота води не погіршувалася під час транспортування від системи очищення до електролізера. Збереження незмінної якості води гарантує безперебійний процес електролізу, що запобігає передчасному зносу обладнання та потенційним пошкодженням. Моніторинг параметрів чистоти води, таких як провідність, перед її подачею в електролізер гарантує, що вода, яка подається, відповідає тим самим стандартам якості, що і вода, яка надходить безпосередньо з системи очищення. Завдяки цьому весь процес виробництва водню проходить ефективно і безпечно, що забезпечує довгий термін експлуатації обладнання.

Передові технології моніторингу провідності у виробництві водню – підсумок

Електроліз водню, особливо з використанням відновлюваного водню, відіграє ключову роль у декарбонізації промисловості та енергетичній трансформації. Оптимізація цього процесу, особливо шляхом підтримання належної провідності води, є необхідною для забезпечення високої ефективності та довговічності обладнання. Використання передових технологій моніторингу провідності дозволяє постійно контролювати якість води, запобігаючи пошкодженню обладнання та забезпечуючи стабільність виробництва водню. Ці рішення не тільки підвищують ефективність процесу, але й знижують експлуатаційні витрати та мінімізують ризик аварій. Завдяки цьому компанії можуть виробляти чистий водень безпечним та економічним способом, сприяючи сталому енергетичному майбутньому.

Про автора

Мене звуть Евеліна Шміт, і я вже кілька років займаюся контент-маркетингом, поєднуючи свої професійні навички з пристрастю до написання текстів. Я переконана, що навіть найбільш технічні теми можна подати цікаво і доступно для всіх. Поза роботою я реалізую свої творчі здібності, створюючи колажі з газетних вирізок. Вільний час люблю проводити активно, вигулюючи собаку або займаючись бігом.

Коментарі

Ми закликаємо вас залишати коментарі через форму нижче. Вони будуть опубліковані онлайн після затвердження в межах нашого процесу перевірки.