US Department of Energy (DOE) Office of Fossil Energy stöder aktiviteter för att främja kol-till-väteteknik, särskilt genom processen för kolförgasning med kolavskiljning, utnyttjande och lagring. DOE förutser att kolförgasning för väteproduktion med kolavskiljning, utnyttjande och lagring kan användas inom tidsramen på medellång sikt.
Hur Fungerar Det?
kemiskt är kol en komplex och mycket variabel substans som kan omvandlas till en mängd olika produkter. Förgasning av kol är en metod som kan producera kraft, flytande bränslen, kemikalier och väte. Specifikt produceras väte genom att först reagera kol med syre och ånga under höga tryck och temperaturer för att bilda syntesgas, en blandning som huvudsakligen består av kolmonoxid och väte.
kolförgasningsreaktion (obalanserad):
CH0.8 + O2 + H2O 2CB CO + CO2 + H2 + andra arter
efter att föroreningarna har avlägsnats från syntesgasen reageras kolmonoxiden i gasblandningen med ånga genom vatten-gasförskjutningsreaktionen för att producera ytterligare väte och koldioxid. Väte avlägsnas genom ett separationssystem, och den högkoncentrerade koldioxidströmmen kan därefter fångas och lagras. Läs mer om avskiljning, användning och lagring av koldioxid.
Varför Övervägs Denna Väg?
Förenta staterna har en riklig inhemsk resurs i kol. Användningen av kol för att producera väte för transportsektorn kan minska Amerikas totala energianvändning och dess beroende av importerad petroleum samtidigt som man bidrar till att skapa jobb genom skapandet av en inhemsk industri. Produktionen av väte från kol ger också miljöfördelar när den integreras med avancerad teknik inom kolförgasning, kraftproduktion och koldioxidavskiljning, utnyttjande och lagring. Integrationen av dessa tekniker underlättar infångningen av flera föroreningar som svaveloxider, kväveoxider, kvicksilver och partiklar samt växthusgaser som koldioxid. När vätgas används i effektiva bränslecellsfordon kan utsläppen från transportsektorn nästan elimineras.
forskning fokuserar på att övervinna utmaningar
det finns flera utmaningar att använda kolförgasning för att producera väte till målkostnader och med nästan noll växthusgasutsläpp. Ytterligare r& D behövs för att:
- utveckla teknik för avskiljning, användning och lagring av koldioxid som säkerställer att minimal koldioxid släpps ut i produktionsprocessen
- utveckla ny teknik som kan ersätta den kryogena processen som för närvarande används för att separera det nödvändiga syret från luften.