Wodór może być produkowany z różnych źródeł - od gazu ziemnego po energię jądrową i biogaz - natomiast zielony wodór jest wytwarzany ze źródeł odnawialnych, takich jak energia słoneczna i wiatrowa. Niezależnie od źródła, czysta woda ma kluczowe znaczenie dla produkcji wodoru, dlatego zarządzanie zasobami wodnymi ma wielkie znaczenie, czy to dla wydajności elektrolizy, czy uzdatniania wody na jej potrzeby.
Woda i środowisko: wyzwania stojące przed producentami wodoru
Zarządzanie różnymi źródłami wody
Zapewnienie efektywności kosztowej
Minimalizacja przestojów
Pokonywanie zagrożeń związanych z bezpieczeństwem wody
Jak Veolia angażuje się w pomoc swoim klientom z branży wodorowej
Produkcja zielonego wodoru może pomóc globalnej gospodarce w odejściu od obecnej zależności od paliw kopalnych na rzecz energii odnawialnej i zerowej emisji netto w przyszłości.
W rezultacie sektor elektrolizerów - urządzeń umożliwiających produkcję wodoru przy użyciu procesu chemicznego, podczas którego woda jest rozdzielana na cząsteczki wodoru i tlenu - nabiera coraz większego tempa. Wynika to nie tylko z rosnącej popularności zrównoważonej energii, ale także z rygorystycznych przepisów regulacyjnych, które wiele krajów wprowadza w celu ograniczenia emisji.
W Veolia Water Technologies jesteśmy w stanie wspierać zarówno przemysł obejmujący zielony wodór - wodór wytwarzany ze źródeł odnawialnych - jak i niebieski wodór - wodór wytwarzany z gazu ziemnego i pozyskiwany dzięki wychwytywaniu i składowaniu dwutlenku węgla.
Koncentrujemy się na projektowaniu i łączeniu światowej klasy technologii uzdatniania wody i usług, które poprawiają efektywność elektrolizy wodoru. Nasze trzy oferty obejmują rozwiązania pakietowe, standardowe oraz dostosowane do indywidualnych potrzeb, w zakresie od 100 kilowatogodzin (kWh) do ponad 500 megawatów (MW).
Woda jest potrzebna na każdym etapie procesu elektrolizy, więc kluczowym wyzwaniem, przed którym stoi sektor elektrolizerów, jest zarządzanie jej zasobami tak, aby zapewnić niezawodne dostawy wysokiej jakości wody.
Do przeprowadzenia elektrolizy wymagana jest woda wysokiej jakości (zazwyczaj poniżej 0,1 mikrosiemensa na centymetr (μS/cm) w przypadku polimerowych membran elektrolitycznych (PEM)). W rezultacie oczyszczona woda ma kluczowe znaczenie dla wody procesowej, a także dla zastosowań użytkowych, takich jak chłodzenie czy woda do produkcji pary.
Zarządzanie ściekami jest również wymagane do obsługi strumieni odpadowych generowanych podczas procesu produkcyjnego, z uwzględnieniem koncentratów z procesów membranowych i osadów.
Dodatkowym wyzwaniem są coraz większe obawy związane z niedoborem wody.
W zależności od lokalizacji, producenci elektrolizerów mogą mieć ograniczone zasoby słodkiej wody. Aby dostęp do wody nie stał się przeszkodą dla elektrolizy na większą skalę, nieoceniona jest możliwość zarządzania różnymi źródłami wody, w tym oczyszczonymi ściekami i osadami.
Nasi eksperci mogą uzdatniać wodę pochodzącą z różnych źródeł, od wód gruntowych, wód powierzchniowych po odsalanie wody morskiej. Ponadto, aby zapewnić maksymalny odzysk wody, niezbędne jest ponowne wykorzystanie wody, a zerowy zrzut cieczy (ZLD) zapewnia redukcję kosztów utylizacji ścieków. W przypadku instalacji przybrzeżnych lub znajdujących się w pobliżu morza, odsalanie termiczne jest ekonomicznie wygodnym rozwiązaniem.
Aby sprostać wszystkim tym wyzwaniom związanym z wodą, firmy zajmujące się elektrolizerami potrzebują niezawodnego partnera, który zaspokoi cały zakres ich potrzeb związanych z obiegiem wody. Jako eksperci w dziedzinie technologii wodnych możemy zapewnić jakość i ilość wody, niezależnie od źródła, dzięki najlepszym w swojej klasie technologiom odwróconej osmozy i ciągłej elektrodejonizacji (CEDI).
Oferujemy pakietowe, standardowe i indywidualne rozwiązania dla trzech zastosowań: małych, średnich i dużych. Dla małych zakładów o mocy od 100 do 900 kWh oferujemy pakietowe rozwiązanie; dla średnich zakładów produkcji wodoru o mocy od 20 do 100 MW oferujemy dwa standardowe pakiety; a dla większych zakładów produkcyjnych o mocy ponad 500 MW oferujemy rozwiązania dostosowane do indywidualnych potrzeb zarówno do zastosowań na lądzie, jak i na morzu.
Rozwiązania adaptowalne dla wszystkich producentów wodoru
Klienci z branży wodorowej współpracujący z Veolia
Nasz klient musiał rozszerzyć swoją ofertę o systemy oczyszczania wody dla rosnącej bazy klientów w ramach kompleksowego pakietu. Nasi eksperci zaprojektowali i dostarczyli modułowy system do skutecznego uzdatniania wody zasilającej, do wymaganej jakości, która następnie zasilała elektrolizery z membraną wymiany protonów (PEM). Został on dostosowany do zarządzania wodą zasilającą o wysokiej twardości i zasoleniu, przy jednoczesnej obsłudze zmiennych natężeń przepływu. Instalacja obejmuje zarówno zmiękczanie, jak i odwróconą osmozę, aby spełnić wymaganą przewodność elektrolizerów poniżej trzech mikrosiemensów na centymetr.
Odkryj nasze technologie uzdatniania wody dla przemysłu wodorowego
Przejście na neutralność klimatyczną jest zarówno ważnym wyzwaniem, jak i szansą na stworzenie lepszej przyszłości dla wszystkich. Wodór, a zwłaszcza zielony wodór, jest narzędziem, które możemy wykorzystać do zaspokojenia rosnącego zapotrzebowania na energię przy jednoczesnym zmniejszeniu emisji gazów cieplarnianych. Jesteśmy tutaj, aby pomóc Ci znaleźć najlepsze rozwiązania wodne dla całego cyklu i wspomóc transformację energetyczną.
Dionisio Visintin
Commercial Excellence and Hydrogen Manager Europe
Skontaktuj się z Dionisio za pośrednictwem jego konta LinkedIn
Chcesz uzyskać więcej informacji na temat naszych technologii wspomagających produkcję wodoru?
Usługi pomagające naszym klientom w produkcji wodoru
Konserwacja jest niezbędna, ponieważ pozostałości gromadzą się w elektrolizerach w miarę upływu czasu i nieuchronnie pogarszają jego wydajność. Z tego powodu wymagane jest ciągłe monitorowanie w celu optymalizacji pracy urządzenia.
Nasze globalne wsparcie serwisowe zapewnia utrzymanie obiegu wody przez cały okres eksploatacji elektrolizera wodoru, jednocześnie optymalizując działanie w celu zmniejszenia kosztów oraz wydatków związanych z zużyciem wody i energii.
FAQ dotyczące rozwiązań wodnych dla wodoru
Jak powstaje paliwo wodorowe?
Wodór jest wytwarzany poprzez rozszczepienie wody na dwa pierwiastki: wodór i tlen. Osiąga się to poprzez elektrolizę, w której stały prąd elektryczny przepływa przez związek w postaci cieczy. Powoduje to rozszczepienie części wodorowej i tlenowej. Wodór może być następnie ekstrahowany i wykorzystywany jako energia, podczas gdy tlen może być uwalniany do atmosfery bez żadnych negatywnych skutków.
W jaki sposób wydajne uzdatnianie wody może sprawić, że produkcja wodoru będzie bardziej opłacalna?
Tylko niewielka część całkowitego kosztu na jednostkę wyprodukowanego wodoru pochodzi z wody. Aby jednak w pełni zoptymalizować i obniżyć koszty uzdatniania wody, należy wziąć pod uwagę następujące czynniki
- Dostępność wody z zanieczyszczonych źródeł, co może zwiększyć koszty uzdatniania
- Możliwość odzysku energii z nadmiaru ciepła
- Wykorzystanie tlenu jako produktu wtórnego
- Wydłużenie żywotności ogniw elektrolitycznych w zależności od czystości wody
- Potencjalne ryzyko przestoju maszyny w celu konserwacji
Nawet jeśli stanowi to tylko niewielki ułamek całkowitego kosztu jednostkowego, prawidłowe zarządzanie wszystkimi tymi aspektami może obniżyć ogólny koszt produkcji wodoru.
Czy mogę używać wody morskiej jako wody zasilającej do elektrolizy?
Tak. Woda pochodząca z każdego źródła - woda gruntowa, woda morska lub oczyszczone ścieki - może być używana jako woda zasilająca, o ile została odpowiednio uzdatniona i oczyszczona, zazwyczaj poniżej jednego mikrosiemensa na centymetr (μS/cm) dla PEM. Gdy woda z dowolnego źródła osiągnie ten poziom oczyszczenia, może być z powodzeniem stosowana w elektrolizie.