Utilização da energia do hidrogênio

Como fonte de energia com zero emissão de carbono, a energia do hidrogênio tem atraído a atenção mundial. Atualmente, a industrialização da energia do hidrogênio enfrenta muitos problemas cruciais, especialmente as tecnologias de fabricação em larga escala e baixo custo, bem como as tecnologias de transporte de longa distância, que têm sido os principais entraves no processo de aplicação da energia do hidrogênio.
 
Comparado ao modo de armazenamento e fornecimento de hidrogênio gasoso em alta pressão, o modo de armazenamento e fornecimento de hidrogênio líquido em baixa temperatura apresenta vantagens como alta taxa de armazenamento de hidrogênio (alta densidade de transporte de hidrogênio), baixo custo de transporte, alta pureza de vaporização, baixa pressão de armazenamento e transporte e alta segurança, o que permite controlar efetivamente o custo total e não envolve fatores complexos de risco no processo de transporte. Além disso, as vantagens do hidrogênio líquido na fabricação, armazenamento e transporte o tornam mais adequado para o fornecimento de energia de hidrogênio em larga escala e comercial. Entretanto, com o rápido desenvolvimento da indústria de aplicação final da energia de hidrogênio, a demanda por hidrogênio líquido também tende a aumentar.
 
O hidrogênio líquido é a forma mais eficaz de armazenar hidrogênio, mas o processo de obtenção de hidrogênio líquido possui um alto nível de complexidade técnica, e seu consumo de energia e eficiência devem ser considerados na produção em larga escala.
 
Atualmente, a capacidade global de produção de hidrogênio líquido atinge 485 t/d. A preparação do hidrogênio líquido, ou seja, a tecnologia de liquefação do hidrogênio, apresenta-se de diversas formas e pode ser classificada ou agrupada em termos de processos de expansão e processos de troca de calor. Atualmente, os processos comuns de liquefação de hidrogênio podem ser divididos em processo Linde-Hampson simples, que utiliza o efeito Joule-Thompson (efeito JT) para controlar a expansão, e processo de expansão adiabática, que combina resfriamento com um expansor de turbina. No processo de produção real, de acordo com a produção de hidrogênio líquido, o método de expansão adiabática pode ser dividido em método Brayton reverso, que utiliza hélio como meio para gerar baixa temperatura para expansão e refrigeração, resfriando em seguida o hidrogênio gasoso de alta pressão até o estado líquido, e método Claude, que resfria o hidrogênio por meio de expansão adiabática.
 
A análise de custos da produção de hidrogênio líquido considera principalmente a escala e a economia da rota tecnológica para hidrogênio líquido em escala civil. No custo de produção do hidrogênio líquido, o custo da fonte de hidrogênio representa a maior proporção (58%), seguido pelo custo total de consumo de energia do sistema de liquefação (20%), representando 78% do custo total do hidrogênio líquido. Entre esses dois custos, a influência dominante é o tipo de fonte de hidrogênio e o preço da eletricidade no local onde a planta de liquefação está situada. O tipo de fonte de hidrogênio também está relacionado ao preço da eletricidade. Se uma planta de produção de hidrogênio por eletrólise e uma planta de liquefação forem construídas em conjunto, adjacentes à usina de energia, em áreas de produção de novas energias com potencial turístico, como as três regiões do norte, onde se concentram grandes parques eólicos e usinas fotovoltaicas, ou em áreas marítimas, a eletricidade de baixo custo pode ser utilizada para a produção e liquefação de hidrogênio por eletrólise da água, e o custo de produção do hidrogênio líquido pode ser reduzido para US$ 3,50/kg. Ao mesmo tempo, pode-se reduzir o impacto da conexão em larga escala de energia eólica à rede elétrica sobre a capacidade de pico do sistema elétrico.
 
Equipamentos Criogênicos HL
A HL Cryogenic Equipment, fundada em 1992, é uma marca afiliada à HL Cryogenic Equipment Company (Cryogenic Equipment Co., Ltd.). A HL Cryogenic Equipment dedica-se ao projeto e fabricação de sistemas de tubulação criogênica com isolamento a alto vácuo e equipamentos de suporte relacionados, para atender às diversas necessidades dos clientes. Os tubos e mangueiras flexíveis com isolamento a vácuo são fabricados com materiais isolantes especiais de múltiplas camadas e telas, submetidos a uma série de tratamentos técnicos extremamente rigorosos e tratamento a alto vácuo. São utilizados para a transferência de oxigênio líquido, nitrogênio líquido, argônio líquido, hidrogênio líquido, hélio líquido, etileno liquefeito (LEG) e gás natural liquefeito (GNL).


Data da publicação: 24/11/2022