US Department of Energy (DOE) Office of Fossil Energy understøtter aktiviteter til fremme af kul-til-brint-teknologier, specifikt gennem processen med kulforgasning med kulstofopsamling, Udnyttelse og opbevaring. DOE forventer, at kulforgasning til brintproduktion med kulstofopsamling, Udnyttelse og opbevaring kunne implementeres i tidsrammen på mellemlang sigt.
Hvordan Virker Det?
kemisk er kul et komplekst og meget variabelt stof, der kan omdannes til en række forskellige produkter. Forgasning af kul er en metode, der kan producere strøm, flydende brændstoffer, kemikalier og brint. Specifikt produceres brint ved først at reagere kul med ilt og damp under høje tryk og temperaturer for at danne syntesegas, en blanding, der primært består af kulilte og brint.
kul forgasning reaktion (ubalanceret):
CH0.8 + O2 + H2O KARRUS CO + CO2 + H2 + andre arter
efter at urenhederne er fjernet fra syntesegassen, omsættes kulilte i gasblandingen med damp gennem vand-gasskiftreaktionen for at producere yderligere brint og kulilte. Brint fjernes ved hjælp af et separationssystem, og den stærkt koncentrerede kulsyre-strøm kan efterfølgende opfanges og opbevares. Få mere at vide om kulstofopsamling, – Udnyttelse og-lagring.
Hvorfor Overvejes Denne Vej?
USA har en rigelig, indenlandsk ressource i kul. Brugen af kul til at producere brint til transportsektoren kan reducere Amerikas samlede energiforbrug og dets afhængighed af importeret olie, samtidig med at det hjælper med at skabe job gennem oprettelsen af en indenlandsk industri. Produktionen af brint fra kul giver også miljømæssige fordele, når den integreres med avancerede teknologier inden for kulforgasning, kraftproduktion og kulstofopsamling, Udnyttelse og opbevaring. Integrationen af disse teknologier letter indfangningen af flere forurenende stoffer såsom svovlfilter, kvælstofilter, kviksølv og partikler samt drivhusgasser såsom kulsyre. Når brint anvendes i effektive brændselscellekøretøjer, kan emissioner fra transportsektoren næsten elimineres.
forskning fokuserer på at overvinde udfordringer
der er flere udfordringer ved at bruge kulforgasning til at producere brint til målomkostninger og med næsten nul drivhusgasemissioner. Yderligere R& D er nødvendig for at:
- udvikle carbon capture, Udnyttelse og opbevaring teknologier, der sikrer minimal kulsyre frigives i produktionsprocessen
- udvikle nye teknologier, der kan erstatte den kryogene proces, der i øjeblikket bruges til at adskille det krævede ilt fra luften.