úřad fosilní energie ministerstva energetiky USA (DOE) podporuje činnosti zaměřené na pokrok v technologiích uhlí na vodík, konkrétně prostřednictvím procesu zplyňování uhlí se zachycením, využitím a skladováním uhlíku. DOE předpokládá, že zplyňování uhlí pro výrobu vodíku s zachycením uhlíku, využití, a skladování by mohlo být nasazeno ve střednědobém časovém rámci.
Jak To Funguje?
chemicky je uhlí složitá a vysoce variabilní látka, kterou lze přeměnit na různé produkty. Zplyňování uhlí je jednou z metod, která může produkovat energii, kapalná paliva, chemikálie a vodík. Konkrétně se vodík vyrábí první reakcí uhlí s kyslíkem a párou za vysokých tlaků a teplot za vzniku syntézního plynu, směsi sestávající převážně z oxidu uhelnatého a vodíku.
reakce zplyňování uhlí (nevyvážená):
CH0.8 + O2 + H2O → CO + CO2 + H2 + jiné druhy
po odstranění nečistot ze syntézního plynu se oxid uhelnatý v plynné směsi reaguje s párou přes reakci voda-plyn za vzniku přídavného vodíku a oxidu uhličitého. Vodík je odstraněn separačním systémem a vysoce koncentrovaný proud oxidu uhličitého může být následně zachycen a uložen. Další informace o zachycování uhlíku, využití, a skladování.
Proč Se Uvažuje O Této Cestě?
Spojené státy mají hojný domácí zdroj uhlí. Použití uhlí k výrobě vodíku pro odvětví dopravy může snížit celkovou spotřebu energie v Americe a její závislost na dovážené ropě a zároveň pomoci vytvářet pracovní místa vytvořením domácího průmyslu. Výroba vodíku z uhlí také nabízí přínosy pro životní prostředí, pokud je integrována s pokročilými technologiemi zplyňování uhlí, výroba energie, a zachycování, využití, a skladování uhlíku. Integrace těchto technologií usnadňuje zachycení více znečišťujících látek, jako jsou oxidy síry, oxidy dusíku, rtuť a částice, jakož i skleníkové plyny, jako je oxid uhličitý. Pokud se vodík používá ve vozidlech s účinnými palivovými články, emise z odvětví dopravy lze téměř eliminovat.
výzkum se zaměřuje na překonávání výzev
existuje několik výzev k použití zplyňování uhlí k výrobě vodíku za cílových nákladů as téměř nulovými emisemi skleníkových plynů. Další R&D je zapotřebí:
- vyvinout technologie zachycování, využití a skladování uhlíku, které zajistí minimální uvolňování oxidu uhličitého ve výrobním procesu
- vyvinout nové technologie, které mohou nahradit kryogenní proces, který se v současné době používá k oddělení požadovaného kyslíku od vzduchu.