ضاغط الهيدروجين

1.توليد الطاقة من الهيدروجين عن طريق الضغط باستخدام الضواغط

الهيدروجين هو الوقود الذي يحتوي على أعلى نسبة طاقة لكل وزن.ولسوء الحظ، فإن كثافة الهيدروجين في الظروف الجوية لا تتجاوز 90 جرامًا لكل متر مكعب.من أجل تحقيق مستويات قابلة للاستخدام من كثافة الطاقة، يعد الضغط الفعال للهيدروجين أمرًا ضروريًا.

2.ضغط فعال للهيدروجين معالحجاب الحاجزالضواغط

أحد مفاهيم الضغط التي أثبتت جدواها هو ضاغط الحجاب الحاجز.تقوم ضواغط الهيدروجين هذه بضغط كميات صغيرة إلى متوسطة من الهيدروجين بكفاءة إلى ضغوط عالية، وحتى عالية جدًا إذا لزم الأمر، تزيد عن 900 بار.يضمن مبدأ الحجاب الحاجز ضغطًا خاليًا من الزيت والتسرب مع نقاء ممتاز للمنتج.تعمل الضواغط الغشائية بشكل أفضل تحت الحمل المستمر.عند التشغيل في ظل نظام التشغيل المتقطع، يمكن أن يكون عمر الحجاب الحاجز أقل ويمكن زيادة الخدمة.

3.الضواغط المكبسية لضغط كميات كبيرة من الهيدروجين

إذا كانت هناك حاجة إلى كميات كبيرة من الهيدروجين الخالي من الزيت مع ضغط أقل من 250 بار، فإن الضواغط المكبسية ذات التشغيل الجاف والتي أثبتت كفاءتها واختبارها بعدة آلاف مرة هي الحل.يمكن استخدام أكثر من 3000 كيلو واط من طاقة المحرك بكفاءة لتلبية أي متطلبات لضغط الهيدروجين.

بالنسبة للتدفقات ذات الحجم الكبير والضغوط العالية، توفر مراحل مكبس NEA المدمجة مع رؤوس الحجاب الحاجز على الضاغط "الهجين" حلاً حقيقيًا لضاغط الهيدروجين.

1.لماذا الهيدروجين؟(طلب)

تخزين ونقل الطاقة باستخدام الهيدروجين المضغوط

مع اتفاقية باريس لعام 2015، سيتم تخفيض انبعاثات الغازات الدفيئة بحلول عام 2030 بنسبة 40٪ مقارنة بعام 1990. ومن أجل تحقيق التحول الطاقي اللازم والتمكن من ربط قطاعات الحرارة والصناعة والتنقل بقطاع إنتاج الكهرباء وبغض النظر عن الظروف الجوية، فإن ناقلات الطاقة البديلة وطرق التخزين ضرورية.يتمتع الهيدروجين (H2) بإمكانيات هائلة كوسيلة لتخزين الطاقة.يمكن تحويل الطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح أو الطاقة الشمسية أو الطاقة المائية إلى هيدروجين ثم يتم تخزينها ونقلها بمساعدة ضواغط الهيدروجين.وبهذه الطريقة يمكن الجمع بين الاستخدام المستدام للموارد الطبيعية والازدهار والتنمية.

4.1ضواغط الهيدروجين في محطات البنزين

جنبًا إلى جنب مع المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطارية (BEV)، تعد المركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود (FCEV) والتي تستخدم الهيدروجين كوقود موضوعًا كبيرًا للتنقل في المستقبل.المعايير موجودة بالفعل وهي تتطلب حاليًا ضغوط تفريغ تصل إلى 1000 بار.

4.2النقل البري الذي يعمل بوقود الهيدروجين

ينصب التركيز في النقل البري الذي يعمل بوقود الهيدروجين على نقل البضائع بالشاحنات الخفيفة والثقيلة ونصف الشاحنات.لا يمكن تلبية الطلب الكبير على الطاقة من أجل التحمل الطويل بالإضافة إلى أوقات التزود بالوقود القصيرة باستخدام تكنولوجيا البطاريات.يوجد بالفعل عدد لا بأس به من مقدمي الشاحنات الكهربائية التي تعمل بخلايا وقود الهيدروجين في السوق.

4.3الهيدروجين في وسائل النقل بالسكك الحديدية

بالنسبة للنقل المرتبط بالسكك الحديدية في المناطق التي لا تحتوي على إمدادات طاقة من الخطوط الهوائية، يمكن للقطارات التي تعمل بالهيدروجين أن تحل محل استخدام الآلات التي تعمل بالديزل.في العديد من بلدان العالم، تم بالفعل تشغيل أول مجموعة من السيارات الهيدروجينية الكهربائية التي يبلغ مداها التشغيلي أكثر من 800 كيلومتر (500 ميل) وسرعاتها القصوى 140 كيلومترًا في الساعة (85 ميلاً في الساعة).

4.4الهيدروجين للنقل البحري المحايد للمناخ بدون انبعاثات

يجد الهيدروجين أيضًا طريقه إلى النقل البحري المحايد مناخيًا بدون انبعاثات.تخضع العبّارات الأولى وسفن الشحن الصغيرة التي تبحر باستخدام الهيدروجين حاليًا لاختبارات مكثفة.كما يعد الوقود الاصطناعي المصنوع من الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون المحتجز خيارًا للنقل البحري المحايد مناخيًا.يمكن أيضًا أن تصبح أنواع الوقود المصممة خصيصًا وقودًا لطيران المستقبل.

4.5الهيدروجين للحرارة والصناعة

يعتبر الهيدروجين مادة أساسية مهمة ومتفاعلة في العمليات الكيميائية والبتروكيماوية وغيرها من العمليات الصناعية.

يمكنه دعم اقتران القطاع الفعال في نهج Power-to-X في هذه التطبيقات.على سبيل المثال، تهدف مبادرة "الطاقة إلى الصلب" إلى "إزالة المتحجرات" من إنتاج الصلب.يتم استخدام الطاقة الكهربائية في عمليات الصهر.يمكن استخدام الهيدروجين المحايد لثاني أكسيد الكربون كبديل لفحم الكوك في عملية الاختزال.يمكننا أن نجد في المصافي المشاريع الأولى التي تستخدم الهيدروجين الناتج عن التحليل الكهربائي، على سبيل المثال لإزالة الكبريت من الوقود.

هناك أيضًا تطبيقات صناعية صغيرة الحجم تتراوح من الرافعات الشوكية التي تعمل بخلايا الوقود إلى وحدات طاقة الطوارئ التي تعمل بخلايا وقود الهيدروجين.وهذه الأخيرة تزود، مثل خلايا الوقود الدقيقة للمنازل والمباني الأخرى، بالطاقة والحرارة وعادمها الوحيد هو المياه النظيفة.