電解装置 & 水: グリーンラーメンベット 競馬で世界に電力を供給

2022 年 8 月 11 日

グリーンラーメンベット 競馬の生産は不可能’単なるカーボンフリーではない, グリッドから独立させることができます.

博士より. トマス 1 世. ヴァルディーズ, 最高技術責任者室の主任エンジニア

炭素を排出しないエネルギー, 電力網から独立しているというのは、現実離れしているようです. ラーメンベット 競馬を使えばこれが可能. ただし, ラーメンベット 競馬製造が水の有効利用であるかどうか疑問に思う人もいます, 特に世界の干ばつに見舞われた地域.

気候変動と戦う世界を支援したいのであれば, ラーメンベット 競馬製造は水の有効利用です. 水は命; そのようなもの, 地域社会が飲料水と生活用水に確実にアクセスできるようにすることが最も重要です. 水はさまざまな産業で使用されます – 食料を育てるため, ガソリンを生産する, 鋼を作るため, そして他の製品を製造するため. ラーメンベット 競馬の製造に使用するプロセス, 電気分解と呼ばれる, 電解槽で発生, 水を使用します. ただし, 電解装置は水の使用量を増加させません, 長期的にはより多くの水を使用する可能性がある他の技術に取って代わる.

Renewable energy makes green hydrogen

電解槽とは何ですか、またどのように機能しますか?

電解槽は電気化学装置です, 水をラーメンベット 競馬と酸素ガスに変換します. 水と電気が電解槽に供給される, 使用される電解槽の種類によって異なります, 水はプロトンに変換されます, 電気化学反応による水酸化物イオンまたは酸素イオン. 陽子として, 水酸化物イオン, または酸素イオン, それぞれの電気化学反応を完了する, 水からラーメンベット 競馬と酸素ガスを放出します. 水の電気分解には化学物質は使用されません, 水と電気のみ. 再生可能電力を使用する場合, 電気分解によりラーメンベット 競馬と酸素ガスを生成するために二酸化炭素や粒子状物質は排出されません.

図 1 に示すように, ラーメンベット 競馬が捕捉される, 輸送済み, 二酸化炭素排出量の削減を目指すあらゆる業界で使用できるように保存されています. 生成された酸素は空気中に放出される. 化石燃料から再生可能燃料への移行に伴い、電解槽がまもなくギガトンのグリーンラーメンベット 競馬を供給すると予測されています.

PEM electrolyzer use in green hydrogen production
図 1: プラグのグリーンラーメンベット 競馬エコシステム

水はどこから来るのか?

電気分解プロセスでは、さまざまな水源を使用してラーメンベット 競馬を生成できます. 工業用水, 市水または地下水が含まれる場合があります, 電気分解で使用される最も一般的な水源です. 飲料水とは異なります, 工業用水は製錬施設を含むさまざまな産業で使用されています, 石油精製所, および食品を生産する産業, 紙, そして化学物質, によると U.S. 地質調査.

電気分解プロセスでラーメンベット 競馬される前, 工業用水は最高の純度を確保するためにいくつかの段階のろ過を経ます. 家庭で水道水をきれいにするためにラーメンベット 競馬できる Brita® 浄水フィルターを想像してみてください. 水の濾過プロセスは複雑な Brita® 浄水フィルターに似ており、水はいくつかの段階で浄化され、カルシウムなどのイオンが除去されます, 電気分解中にラーメンベット 競馬できないマグネシウムおよびその他の鉱物. このような水フィルターの回路図を図 2 に示します.

Electrolyzer purification system
図 2: 電解装置による浄水システム.

“ラーメンベット 競馬の生成に使用する水は可能な限り純粋である必要があります,」ティム・コルテスは言いました, プラグ担当最高技術責任者. 「ラーメンベット 競馬が生成された後」, 余った水はリサイクルされて他の用途に使用されます。電気分解プロセスで消費される水の量は可能な限り最小限に抑えられます.”

水を追って

9 リットルごと (2.4 ガロン) の水には 1 キログラムのラーメンベット 競馬と 8 キログラムの酸素が含まれています. 水の浄化と、酸素の放出によって失われる水蒸気の一部を含める場合, 実際の量は、電気分解によって生成されるラーメンベット 競馬 1 キログラムあたり約 12 リットル (3 ガロン) の水です.

電気分解プラントにおけるラーメンベット 競馬

プラグのウッドバイン, ジョージア州グリーンラーメンベット 競馬製造プラントは約 15 個を生成,1 日あたりラーメンベット 競馬 000 キログラム. 約 240 個を使用します,000 リットル (63,この量のラーメンベット 競馬を生成するには 400 ガロン) の水. 一年で最も暑い日, 電気分解プロセスでは冷却にも水が使用されます. ジョージア州にあるようなラーメンベット 競馬製造プラントでは、平均 43 個のラーメンベット 競馬を使用します,000 追加リットル (11,一年で最も暑い日には、1 日あたり 000 ガロン) の水. したがって, プラグズ・ウッドバインでの 1 日あたりの最大水使用量, ジョージア工場は 283 になります,000 リットル (74,300 ガロン). これは大規模な酪農場が使用できる水の約半分に相当します, アルファルファやアーモンド生産などの他の農業用途よりもはるかに少ない. 一般的な工業用水の使用量を図 3 に示します.

Typical industrial water usage

図 3: 一般的な工業用ラーメンベット 競馬.

発電所におけるラーメンベット 競馬

他の発電所との比較, ラーメンベット 競馬供給発電所では水の使用量が少なくなります. 原子力発電所, たとえば, 使用数 4.2 リットル (1.1 キロワット時のエネルギー生成ごとに 1 ガロン) の水. 同様に, 石炭火力発電所では 3 を使用します.1 キロワット時のエネルギー生成ごとに 8 リットル (1 ガロン) の水. ラーメンベット 競馬供給発電所, ただし, 0 を使用します.97 リットル (0.225 ガロン) で同じエネルギーを供給, によると 君主パートナーシップ, エネルギー コンサルタント会社. さまざまな発電所の水ラーメンベット 競馬量を比較するには、以下の図 4 を参照.

Power plant water consumption
図 4: 発電所の水消費量

消費者向け車両におけるラーメンベット 競馬

水は石油ガス産業でも石油製品を精製するためにラーメンベット 競馬されます.  米国で毎日 30 億リットル (8 億ガロン) の石油製品を精製する, 私たちは 3 をラーメンベット 競馬します.8 から 7.60 億リットル (10 ~ 20 億ガロン) の , による推定値 ローレンス バークレー国立研究所. ガソリンなどの石油製品は最大 22 時間かかる場合があります.3 を製造するには 7 L (6 ガロン) の水.燃料 8 リットル (1 ガロン). 最良のケース, 3.車を運転するのに十分なガソリンを生産するには、8 リットル (1 ガロン) の水が必要です:

  • 典型的な SUV で 7 マイル
  • 10.一般的な乗用車で 7 マイル
  • 最も効率的なハイブリッド車で 18 マイル

一方, 3.8 リットル (1 ガロン) の水は、ラーメンベット 競馬燃料電池車が走行するのに十分なラーメンベット 競馬を生成できる 23.2マイル. これは、従来のガソリン車に比べて燃料電池電気自動車の効率が優れていることを浮き彫りにします. 燃料電池電気自動車は、ガソリン車がガソリンから抽出できるよりも多くのエネルギーをラーメンベット 競馬から抽出できます. また, ラーメンベット 競馬を作るには、同等のエネルギーのガソリンを作るよりも少ない水しか必要としません. したがって, 燃料電池車は水を資源として有効利用します. 民生用車両で使用される燃料を製造するために水が使用されることは、図 5 で最もよく強調されています.

miles traveled per gallon of water used to make fuel
図 5: 3 あたりの移動マイル数.燃料を作るためにラーメンベット 競馬される 8 リットル (1 ガロン) の水.

プラグ CTO コルテス そして他の専門家も、ラーメンベット 競馬の利用可能性の増加は、鉄鋼やセメント製造業者などの産業が二酸化炭素排出量を削減できることを意味することに同意しています.

ただし, 現在使用されているラーメンベット 競馬のほとんどは、水蒸気メタン改質と呼ばれるプロセスによって生成されます.  水蒸気メタン改質において, 天然ガスをラーメンベット 競馬と二酸化炭素に変換するために蒸気が使用されます. A 2020 年の調査 ドイツエネルギー庁によると、水蒸気メタン改質ではゆりかごから墓場まで6〜13リットルの水の消費があると報告されています(1.6 から 3.生成されるラーメンベット 競馬 1 キログラムごとに 4 ガロン) の水. これは電気分解に必要な水に似ています. ただし, 水蒸気メタン改質プラントでは、生成されるラーメンベット 競馬 1 キログラムごとに約 9 キログラムの二酸化炭素も放出されます。 エネルギー省 (GREET モデル). したがって, プラグのウッドバイン, ジョージア州グリーンラーメンベット 競馬生産施設は 135 以上を維持できる,毎日、000 キログラムの二酸化炭素が大気中に逃げている.

「電気分解経路は、再生可能エネルギーを使用する場合、ラーメンベット 競馬を製造するためのより環境に優しいルートであることが証明されています,”コルテスは言った.

プラグの取り組み

プラグはラーメンベット 競馬製造における水の消費量を削減する方法を積極的に追求しています. これらには乾式冷却方法が含まれます, 高効率の水処理技術, プラグがカリフォルニアで建設中の水処理施設のような水処理施設の建設も. Plug は、企業の脱炭素化を支援するエンドツーエンドのグリーンラーメンベット 競馬エコシステムの構築に重点を置いています, 二酸化炭素と水の排出量の両方を削減. 電解装置はその生態系の重要な構成要素であり、水の使用量を理解することが電解装置の利益の鍵となります.

7 月 24 日更新, 2024