चीन: हाइड्रोकार्बनबाट हाइड्रोजन पर्यावरण अनुकूल छ? 

यहाँ एक प्रश्न हो जुन ग्राहकहरु संग र उद्योग बैठकहरु मा कुराकानी मा सबै समय आउँछ। सबैले सरल जवाफ खोजिरहेका छन्, तर त्यहाँ कुनै पनि छैन। धेरै मानिसहरू तुरुन्तै भन्छन्: "यो कस्तो हरियो हो?" हाइड्रोजन यदि स्रोत ग्यास हो वा कोइला? यो एक कदम पछाडि हो!?। तर हामीले भाग लिने परियोजनाहरूको वास्तविकता यी लेबलहरू भन्दा धेरै जटिल छ।

यो "नीलो" को खुट्टा कहाँ बाट आउँछ? हाइड्रोजन

यो सबै यस तथ्यबाट सुरु भयो कि चीनलाई यहाँ र अहिले हाइड्रोजन चाहिन्छ। यातायात को लागी, उद्योग को लागी, एउटै रसायन को लागी। नवीकरणीय स्रोतहरू (RES) द्रुत रूपमा बढ्दै छन्, तर मागको मात्रा ठूलो छ। र सफा "हरियो" को लागि पूर्वाधार छैन H2 अझै। तर ग्यास पाइपलाइनहरू छन्। त्यहाँ कोइला भण्डारहरू छन्। र रूपान्तरण प्रविधिहरू दशकौंको लागि विकसित गरिएको छ। तर्क सरल छ: हामी हातमा के लिन्छौं र प्रक्रियालाई सफा बनाउन प्रयास गर्छौं। यहाँ जोड दिइएको छकार्बन कब्जा(CCS/CCUS)। यो बिना, हाइड्रोकार्बनबाट कम कार्बन हाइड्रोजनको सम्पूर्ण अवधारणा? यो मात्र टुक्रिन्छ।

अभ्यासमा, यो यस्तो देखिन्छ: हामी पुरानो स्टीम मिथेन सुधारकहरू (SMRs) को बारेमा कुरा गरिरहेका छैनौं जुन स्टीम लोकोमोटिभहरू जस्तै धुम्रपान गर्दछ। हामी नयाँ वा आधुनिक कम्प्लेक्सको बारेमा कुरा गर्दैछौं, जहाँCO2 उत्सर्जनवायुमण्डलमा छोडिएको छैन, तर कब्जा गर्न डिजाइन गरिएको छ। तर यहाँ पहिलो समस्या छ: क्याप्चर दक्षता। सिद्धान्तमा, तपाईं 90% वा बढी समात्न सक्नुहुन्छ। अभ्यासमा, अवस्थित चिनियाँ परियोजनाहरूमा, तथ्याङ्कहरू प्रायः सामान्य हुन्छन् - 60-75%। किन? अर्थशास्त्रका प्रश्नहरू, क्याप्चर प्रक्रियाको लागि ऊर्जा लागत र, आलोचनात्मक रूपमा, भूविज्ञान - त्यसपछि यो CO2 कहाँ पम्प गर्ने।

मैले कोक ओभन ग्यासबाट हाइड्रोजन उत्पादन गर्ने प्लान्टमा CCS एकाइको एकीकरणको मूल्याङ्कन गरिरहेको प्रारम्भिक परियोजनाहरू मध्ये एउटा सम्झन्छु। मोडलिङमा संख्याहरू सुन्दर थिए, तर जब तिनीहरूले सम्पूर्ण चेनमा सन्तुलन गणना गर्न थाले - sorbent पुनर्जन्मको लागि अतिरिक्त स्टीम खपतबाट कम्प्रेस्ड CO2 को रसद सम्म - "हरियोपन"? सम्पूर्ण विचार धेरै हरायो। नतिजा "नीलो" होइन, बरु "नीलो-खैरो" थियो। हाइड्रोजन। तर यो ठ्याक्कै त्यस्ता प्रयासहरू हुन्, अपूर्णहरू पनि, जसले धेरै डाटा प्रदान गर्दछ जुन बिना अगाडि बढ्न असम्भव छ।

प्राविधिक भान्सा: सुधार मात्र होइन

जब तिनीहरू "हाइड्रोकार्बनबाट हाइड्रोजन" भन्छन्, सबैले तुरुन्तै मिथेनको बारेमा सोच्छन्। तर चीनमा कोइलाले ठूलो भूमिका खेल्छ। कोइलाको स्टीम ग्यासिफिकेशन इतिहास भएको प्रविधि हो, र यो अब हाइड्रोजन अर्थव्यवस्थाको लागि सक्रिय रूपमा विकसित भइरहेको छ। समस्या यो हो कि कोइला शुद्ध कार्बन होइन। सल्फर, खरानी, ​​अन्य अशुद्धता। तपाईले हाइड्रोजन प्राप्त गर्नुहुनेछ, तर संश्लेषण ग्यासको प्रारम्भिक शुद्धीकरण र H2 को पछिल्ला विभाजनमा कति ऊर्जा खर्च हुनेछ? र फेरि CO2 संग प्रश्न: ग्यासीकरण को समयमा यो ग्यास सुधार को समयमा भन्दा पनि अधिक गठन भएको छ।

यहाँ पूर्ण चक्र इन्जिनियरिङमा संलग्न विशेष संस्थानहरूको काम अवलोकन गर्न रोचक छ। यहाँ, उदाहरणका लागि,चेङ्दु यिझी टेक्नोलोजी कं(उनीहरूको वेबसाइट होhttps://www.yzkjhx.ru), यो हुवाक्सी टेक्नोलोजी द्वारा बनाईएको डिजाइन संस्थान हो। तिनीहरू केवल प्रविधि बेच्दैनन्, तर टर्नकी परियोजनाहरू सञ्चालन गर्छन्। - प्रक्रिया मोडलिङ देखि कमिसन सम्म। तिनीहरूको पोर्टफोलियोमा हाइड्रोजन युक्त ग्यासहरूको शुद्धीकरणको लागि बिरुवाहरू समावेश छन्, र यो एक प्रमुख चरण हो। किनभने यदि तपाईंले कार्बन कब्जा गर्नुभयो भने पनि, यदि तपाईंको अन्तिम उत्पादन CO अशुद्धताको साथ हाइड्रोजन हो, जसले ईन्धन कोषलाई विष बनाउँछ, सम्पूर्ण बिन्दु हराएको छ।

तिनीहरूका इन्जिनियरहरूसँग कुराकानीबाट एउटा कुरा बाहिर खडा भयो: तिनीहरूले लुकाउँदैनन् कि मुख्य चुनौती भनेको प्रक्रियाको रसायन विज्ञान होइन, तर यसको ऊर्जा दक्षता र उपकरणको विश्वसनीयता वास्तविक उत्पादन अवस्थाहरूमा, प्रयोगशालामा होइन। प्रायः ग्राहक "सबैभन्दा आधुनिक" चाहन्छन्, तर जब तपाइँ ग्यास विभाजन वा विष-प्रतिरोधी उत्प्रेरकहरूको लागि अत्यधिक कुशल झिल्लीहरूको लागि अनुमानहरू देखाउनुहुन्छ, कुराकानी सम्झौताको विमानमा परिणत हुन्छ।

पर्यावरण मित्रता: पूर्ण चक्रमा गणना गर्नुहोस्

यो सायद सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण कुरा हो। के यस्तो हाइड्रोजन पर्यावरण अनुकूल भन्न सकिन्छ? यो सबै गणना को सीमा मा निर्भर गर्दछ। यदि हामीले स्थापनाबाट हाइड्रोजन निकासको बिन्दु मात्र लिन्छौं, सायद हो, विशेष गरी यदि CO2 गाडिएको छ। तर यदि हामीले पूर्ण जीवन चक्र (LCA) लाई विचार गर्‍यौं भने - ग्यास/कोइला उत्पादन, तिनीहरूको ढुवानी, मिथेन घाटा, सीसीएस कम्प्रेसरहरू सञ्चालन गर्ने ऊर्जा, CO2 भण्डारण सुविधाहरूको चुहावटको जोखिम - तस्वीर परिवर्तन हुन्छ।

हामीले शान्क्सीमा एउटा परियोजनाको लागि आन्तरिक विश्लेषण गरेका थियौं। के तपाईंले तुलना गर्नुभयो ?निलो ? हरियो को आयात संग स्थानीय कोइला देखि हाइड्रोजन? अमोनिया को रूप मा हाइड्रोजन। ग्यास स्टेशनमा प्रयोग गर्दा कार्बन फुटप्रिन्ट द्वारा? निलो? राम्रो थियो। तर जब दीर्घकालीन जोखिमहरू मोडेलमा थपियो (उदाहरणका लागि, 50 वर्ष भित्र भौगोलिक भण्डारको आंशिक गिरावटको सम्भावना), फाइदा भ्रामक भयो। यसको मतलब निलो बाट होइन ? हाइड्रोजन त्याग्नु पर्छ। यसको मतलब यसको भूमिका संक्रमणकालीन प्रविधि हो। यसले यहाँ र अहिले हाइड्रोजनको माग सिर्जना गर्न, इन्धन भर्ने नेटवर्क निर्माण गर्न र रसद स्थापना गर्न मद्दत गर्छ। र समानान्तरमा, नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतहरूबाट उत्पादन बढ्नुपर्छ।

खैर, जोखिम बारे। मिथेन चुहावटको वरिपरि धेरै आवाज छ। ग्यास निकाल्ने र ढुवानी गर्दा, मिथेन एक शक्तिशाली हरितगृह ग्यास हो। यदि यी चुहावटहरू नियन्त्रण गरिएन भने, सुधारकर्तामा CCS को सम्पूर्ण जलवायु लाभलाई अस्वीकार गर्न सकिन्छ। चीनमा अहिले यसतर्फ बढी ध्यानाकर्षण भैरहेको छ तर सबैतिर अनुगमन प्रणाली लागू हुन सकेको छैन । के यो एउटै "फोहोर" हो? एक व्यावहारिक विवरण जुन प्राय: सुन्दर अवधारणामा छुटेको छ।

क्षेत्र अवलोकन: के काम गर्छ र के गर्दैन

कागजमा सबै चिल्लो छ। वास्तवमा, तपाईंले रिपोर्टहरूमा लेखिएका कुराहरू भेट्नुहुन्छ। उदाहरणका लागि, जंग। अमाइन समाधानहरू प्रयोग गरेर CO2 क्याप्चरको साथ सञ्चालन गर्ने एकाइहरू धातुका लागि नरक हुन्। उच्च आर्द्रता, तापमान, रासायनिक सक्रिय वातावरण। मैले एउटा स्थापना देखेँ जहाँ अमाइन पुनर्जनन इकाईमा लगभग सबै ताप एक्सचेन्जरहरू दुई वर्षमा प्रतिस्थापन गरिएको थियो। केवल किनभने उपकरण आपूर्तिकर्ताले स्टीलको ग्रेडमा बचत गरेको छ। ग्राहकले प्रविधिलाई वातावरणमैत्री नभएको भन्दै चिच्याइरहेको थियो, तर समस्या एउटा साधारण इन्जिनियरिङ् गल्ती थियो।

अर्को बिन्दु कच्चा माल हो। नेटवर्कमा प्राकृतिक ग्यासको गुणस्तर परिवर्तनशील छ। ब्याचहरू उच्च हाइड्रोकार्बन वा सल्फरको उच्च सामग्रीको साथ आइपुग्यो - र त्यो हो, सुधार उत्प्रेरकको अपरेटिङ मोड अवरुद्ध हुन्छ, दक्षता घट्छ, उत्सर्जन बढ्छ। वा कोइला: यसको संरचना कार देखि कार फरक हुन्छ। प्रणाली लचिलो हुनुपर्छ, र यो महँगो छ। धेरै पहिलो पुस्ताका परियोजनाहरूले यसलाई ध्यानमा राखेनन् र अहिले नाफाको किनारमा काम गरिरहेका छन् वा निष्क्रिय छन्।

यसैले यो मार्ग यात्रा गरेका कम्पनीहरूको अनुभव बहुमूल्य छ। उदाहरणमा फर्कौंचेङ्दु यिझी टेक्नोलोजी कं। तिनीहरूको विवरणबाट यो स्पष्ट छ कि यो स्टार्टअप होइन, तर एक रासायनिक प्रविधि कम्पनीको आधारमा सिर्जना गरिएको 120 मिलियन युआनको दर्ता पूँजी भएको संस्थान हो। त्यस्ता खेलाडीहरू सामान्यतया वास्तविक उत्पादन प्रक्रियाहरूको गहिरो ज्ञानको साथ आउँछन्, सिद्धान्त मात्र होइन। तिनीहरू बुझ्छन् कि मुख्य कुरा भनेको चिनियाँ कच्चा माल र सञ्चालनको गैर-आदर्श अवस्थाहरूमा प्रविधिको विश्वसनीयता र अनुकूलनता हो।

त्यसोभए हामी कहाँ जाँदैछौं?

भित्रबाट मेरो दृष्टिकोणलाई संक्षेपमा प्रस्तुत गर्न: CCS सँग हाइड्रोकार्बनबाट हाइड्रोजनलाई पूर्णतया वातावरणमैत्री भनिन्छ। तर यसलाई निरपेक्ष दुष्टको रूपमा अस्वीकार गर्नु मूर्खता हो, जसले ऊर्जा संक्रमणलाई सुस्त बनाउँछ। यो आवश्यक छमध्यवर्ती चरण। यसको वातावरणीय मित्रता कालो र सेतो होइन, तर स्केल हो। यो सयौं कारकहरूमा निर्भर गर्दछ: क्याप्चर दक्षतादेखि इनारमा मिथेन चुहावट कम गर्ने उपायहरू सम्म।

चीन आदर्श हो भनेर होइन, तर छोटो समयमा र औद्योगिक स्तरमा लागू गर्न सकिन्छ भनेर दांव लगाइरहेको छ। यसले तपाईंलाई क्षमता बढाउन र पूर्वाधार (पाइपलाइनहरू, ग्यास स्टेशनहरू, भण्डारण सुविधाहरू) को लागत घटाउन अनुमति दिन्छ, जुन त्यसपछि "हरियो" कम्पनीहरू द्वारा प्रयोग गर्न सकिन्छ। हाइड्रोजन।

यी सबै वर्ष पछि मेरो लागि मुख्य टेकवे यो हो कि त्यहाँ कुनै जादुई प्रविधि छैन। त्यहाँ चेनहरू अनुकूलन गर्न, समाधानहरू एकीकृत गर्न, र हजारौं साना प्राविधिक समस्याहरूको सामना गर्न कठिन, प्रायः धन्यवादहीन काम छ। यो काम हो - गणना, क्षेत्र परीक्षण, त्रुटि सुधार - जसले हामी कति "नीलो" छौं भनेर निर्धारण गर्दछ। वा? खैरो? अन्तिम उत्पादन हुनेछ। र लेबलहरू बजार र राजनीतिज्ञहरूका लागि हुन्।