Wspieranie produkcji wodoru z wykorzystaniem pakietowych systemów uzdatniania wody

Zielony wodór ma swoją kluczową rolę do odegrania w światowym przejściu na zrównoważoną energię i gospodarkę bezemisyjną. Proces jego produkcji wymaga jednak wysokiej klasy czystości wody.
Lee Underwood, Dyrektor ds. Inżynierii i Uprzemysłowienia, przygląda się bliżej naszym pakietowym systemom uzdatniania wody, które mogą pomóc w utrzymaniu niezawodnych i stałych dostaw wodoru.

Zielony wodór jest wytwarzany w procesie chemicznym znanym jako elektroliza. Metoda ta wykorzystuje prąd elektryczny do oddzielenia wodoru od tlenu w wodzie. Sama reakcja zachodzi w elektrolizerze. Gdy energia elektryczna wykorzystywana do elektrolizy pochodzi ze źródeł odnawialnych, do atmosfery nie są uwalniane żadne emisje dwutlenku węgla.

Jeśli woda używana do produkcji wodoru nie jest odpowiednio uzdatniona, zawarte w niej jony, takie jak żelazo, nikiel i chrom, mogą uszkodzić elektrolizer, powodując, że proces produkcji będzie stale mniej wydajny, a elektrolizer w końcu będzie wymagał wymiany.

W związku z tym niezwykle ważne jest, aby producenci wodoru wykorzystywali systemy uzdatniania wody, które są niezawodne i będą stale dostarczać wodę o jakości co najmniej 1MΩ.cm. - wymagany stopień czystości wody wykorzystywanej do produkcji wodoru.

Innym aspektem, który należy wziąć pod uwagę, jest sposób, w jaki produkcja wodoru może odbywać się w różnych lokalizacjach i środowiskach. Krytycznym wyzwaniem do pokonania dla standardowej konstrukcji elektrolizera jest możliwość adaptacji przy jednoczesnym zachowaniu skuteczności. Wynika to z szerokiego zakresu globalnych środowisk, które oferują bardzo różne źródła wody zasilającej, w tym wodę morską, wodę rzeczną, wodę głębinową, ścieki lub wodę z miejskiej sieci wodociągowej. Dostarczana woda zasilająca dyktuje technologie uzdatniania wody potrzebne do osiągnięcia wymaganej jakości wody.

Oczyszczanie wstępne może obejmować filtrację cząstek, zmiękczanie wody, żywice usuwające zanieczyszczenia organiczne (tzw. organic scavenders), granulowany węgiel aktywny (filtry GAC), dozowanie antyskalantu lub systemy odgazowywania. Następnie woda musi przejść przez system odwróconej osmozy (RO), zanim zostanie doczyszczona za pomocą wymiany jonowej ze złożem mieszanym lub ciągłej elektrodejonizacji (CEDI).

Firma Veolia Water Technologies wykorzystała swoje doświadczenie do zaprojektowania szeregu produktów typu "plug and play". Obejmują one różne technologie w ramach jednej jednostki, aby zapewnić niezawodne dostawy wody odpowiedniej do produkcji wodoru. Rozwiązania te różnią się w zależności od zastosowania. Przyjrzyjmy się im poniżej:

Mniejsze wymagania: 100kW - 1mW

Nasza gama produktów ELGA jest idealna dla elektrolizerów o mocy od 100 kilowatów (kW) do 1 megawata (mW). Produkt ELGA PURENERGY został specjalnie zaprojektowany do dostarczania wody do elektrolizerów wytwarzających wodór o mocy poniżej 1 mW oraz do poprawy  ekonomicznej efektywności systemów wytwarzania wodoru. PURENERGY zwiększa wydajność elektrolizera, jednocześnie zmniejszając obciążenie chłodzenia i złożoność systemu, minimalizując czas wprowadzenia na rynek i koszt 1 kg nowych elektrolizerów wodorowych o mocy poniżej 1 mW.

Podstawą gamy produktów jest projektowanie realizowane przez naszych doświadczonych ekspertów w połączeniu z globalną siecią serwisową Veolia Water Technologies, co zapewnia pakiety usług gwarantujące dostępność i wydajność elektrolizera, których osiągnięcie jest niezbędne dla komercyjnego sukcesu zielonego wodoru.

Większe wymagania: 1mW - 500mW

Posiadamy również pakiety systemów uzdatniania wody dla elektrolizerów o mocy od 1 mW do 20 mW. Są one zwykle stosowane w przemyśle.

Nasza gama kompaktowych systemów RO Sirion™ produkuje czystą wodę o wydajności od 10 l/h do 120 m3/h, zajmując przy tym niewiele przestrzeni. Wszystkie produkty z tej serii są w pełni zautomatyzowane i oferują wysoki stopień usuwania soli dzięki zastosowaniu membran o niskim zużyciu energii. Asortyment obejmuje system Sirion™ Seawater, który został specjalnie zaprojektowany do uzdatniania wody morskiej, odrzucając ponad 99% soli zawartej w wodzie zasilającej. Natężenie przepływu dla standardowych systemów wynosi od 1 do 31 m3/h.

Sirion™ Midi obsługuje przepływy od 90 do 800 l/h i zawartości substancji rozpuszczonych (TDS) do 1000 mg/l. Zawiera cztery membrany o niskim zużyciu energii, a także obrotową pompę łopatkową, umożliwiając produkcję wody idealnej do mniejszych zastosowań przemysłowych.

W przypadku większych projektów dostępne są modele TERION i TERION S. Wykorzystują one RO i CEDI do dostarczania wysokiej jakości wody demineralizowanej, która zapobiega powstawaniu kamienia i korozji. TERION usuwa ponad 99,9% rozpuszczonych substancji nieorganicznych w celu uzyskania wody demineralizowanej o najwyższej jakości i jest dostępny w pięciu różnych jednostkach montowanych na ramie. Z kolei TERION S jest dostępny w siedmiu modelach montowanych na ramie.

W przypadku projektów z elektrolizerami pracującymi z mocą 100 kW - aż do 500 MW - Veolia Water Technologies może zaprojektować i dostarczyć systemy dostosowane do indywidualnych potrzeb. Ostatecznie możemy zaoferować szereg rozwiązań pakietowych, które zapewniają wszystkie technologie uzdatniania wody wymagane na miejscu w jednym urządzeniu lub w wielu połączonych systemach uzdatniania wody. Co więcej, rozwiązania Veolia Water Technologies są wspierane przez globalny zespół serwisowy, aby zapewnić, że systemy będą działać z maksymalną wydajnością przez cały okres eksploatacji elektrolizera.

Aby uzyskać więcej informacji na temat wody do produkcji wodoru, kliknij tutaj.