Inspirujące historie o energii wodorowej: technologia wodorowa Wooda

„W obliczu coraz większego zainteresowania sektora energetycznego wodorem, ważniejsze niż kiedykolwiek jest nawiązywanie silnych partnerstw, które pozwolą nam osiągnąć ambitne i istotne cele.

Inspirujące było usłyszeć postępy, jakie nasi partnerzy w tej podróży poczynili w ciągu ostatniego roku. Kroki, które podjęliśmy wspólnie, przybliżają nas do osiągnięcia zerowej emisji netto i chcemy nadal budować tę społeczność i współpracować, aby wspierać się nawzajem, aby osiągnąć wspólny cel”.

Słowa Fabrizio Fabbriego, wiceprezesa wykonawczego EthosEnergy , po drugim wydarzeniu Our Hydrogen Future, zorganizowanym przez EthosEnergy w czerwcu.

Wśród inspirujących historii dotyczących energii wodorowej, podczas dorocznego okrągłego stołu, wysłuchaliśmy prezentacji Fabio Ruggeriego, kierownika ds. procesów i technologii w firmie Wood w Mediolanie.

Ten wpis na blogu to migawka z wystąpienia Fabio. Odkryj, jak możesz odegrać swoją rolę w transformacji energetycznej, dołączając do nas w ekscytującej podróży wodorowej.

Ale najpierw zobaczmy, jak wygląda dotychczasowy dorobek Wooda?

Światowy ekspert w zakresie dostaw technologii wodorowych

Od lat 60. XX wieku Wood jest uznawany na całym świecie za licencjodawcę technologii wodorowej i dostawcę podgrzewaczy reformerów parowych. Był pionierem w projektowaniu wysokociśnieniowego reformera parowego metanu i zaprojektował i zbudował ponad 120 zakładów wodorowych.

Wood odniósł sukces w dostawach modułowych, a jego bogate doświadczenie w zakresie pieców opalanych pozwoliło mu opracować specjalny projekt pieców reformerowych parowych, znany jako Terrace Wall. Optymalizuje on produkcję paliwa i pary, a jego unikalne cechy zapewniają szereg zalet w zakresie wydajności, elastyczności i niezawodności produkcji wodoru.

Firma Wood dostarczyła ponad 220 pieców do reformingu parowego Terrace Wall na całym świecie, a jej zakłady produkcji wodoru charakteryzują się szerokim zakresem wydajności produkcyjnej – od 3000 do 300 000 Nm3/h w ramach jednego zespołu pociągów.

Niedawno firma Wood opracowała reformer ogrzewany gazem (GHR) przeznaczony do małych jednostek (do 3000 Nm3/h).

Przegląd przestrzeni niebieskiego wodoru

Technologia niebieskiego wodoru umożliwia produkcję wodoru z gazu ziemnego lub innych surowców wodorowych, wychwytując jednocześnie produkt uboczny w postaci dwutlenku węgla.

Fabio przedstawił nam trzy różne rodzaje technologii niebieskiego wodoru:

1. Reformowanie metanu parowego (SMR)

Jest to najpopularniejsza technologia na rynku. Wykorzystuje ciepło dostarczane przez spalanie źródła gazu paliwowego, wykorzystuje surowiec i reakcję pary. Wymaga katalizatora, ale nie potrzebuje jednostki separacji powietrza (ASU).

2. Reformowanie autotermiczne (ATR)

Uważa się, że jest to jedna z najbardziej odpowiednich ścieżek do produkcji wodoru niskoemisyjnego. Obejmuje ona surowiec i reakcję tlenową (częściowe spalanie), przy czym tlen jest głównym medium utleniającym. Ponownie, wymagany jest katalizator, ale w przeciwieństwie do reformingu metanu parowego, wymagany jest również ASU.

3. Częściowe utlenianie (POX)

Polega ona na zgazowaniu ciekłego surowca w bardzo wysokiej temperaturze poprzez proces egzotermiczny. Wymaga ASU, ale nie katalizatora.

Osiągnięcie wyższego odzysku CO2

Firma Wood opracowała kilka technologii niebieskiego wodoru:

● Niebieski SMR, który jest w pełni dostępny komercyjnie i jest bardziej elastyczny pod względem produkcji pary; i

● Blue SMR+, który jest jeszcze bardziej wydajny i powoduje niższe emisje CO2. Posiada zintegrowany GHR, który Wood opracował wewnętrznie.

Oba rozwiązania wykorzystują zintegrowany system wychwytywania i składowania dwutlenku węgla (CCS) przed spalaniem. Ma on przewagę nad systemem post-combustion, ponieważ ten drugi jest kapitałochłonny i energochłonny, a także szybciej degraduje roztwór aminowy.

Ile CO2 mogą wychwycić technologie niebieskiego wodoru Wooda? Wyniki są imponujące. Rozwiązania Wooda mogą zmniejszyć emisję CO2 nawet o 95%.

Jak jednak wydajność dwóch rozwiązań Wooda wypada na tle innych technologii wykorzystujących niebieski wodór?

Opcje Wooda w porównaniu z innymi technologiami niebieskiego wodoru

Fabio omówił z nami wyniki dwóch badań – jednego dotyczącego typowej jednostki produkującej wodór o wydajności 100 000 Nm3/h i drugiego dotyczącego typowej jednostki o wydajności 300 000 Nm3/h.

W badaniach sprawdzono, jak opcje Blue SMR firmy Wood wypadają w porównaniu z opcjami POX, standardowym ATR i ATR ze zintegrowanym GHR (zaawansowanym ATR).

Czynniki porównawcze obejmowały:

● Współczynniki wychwytywania dwutlenku węgla

● CAPEX

● Koszty operacyjne

● Pobór mocy

● Ślad węglowy (emisja netto CO2, w tym wytwarzanie mediów)

● Koszt jednostkowy wodoru

Oba rozwiązania Wooda wypadły korzystnie w porównaniu, przy czym Blue SMR+ przewyższył wszystkie inne technologie niebieskiego wodoru pod każdym względem.

Niższe koszty i mniejszy ślad węglowy

Jak widzieliśmy wcześniej, ATR wymaga ASU. To prowadzi do znacznego zużycia energii. Tak więc wiarygodność ATR jako rozwiązania o mniejszym śladzie węglowym zależy od dostępności odnawialnych źródeł energii.

Instalacje ATR wykorzystujące dostępną energię sieciową mają zazwyczaj większy ślad węglowy niż rozwiązania Wooda wykorzystujące niebieski wodór.

Co więcej, brak ASU w rozwiązaniach Wooda oznacza, że całkowity koszt projektu jest znacznie niższy – nawet o 36% w porównaniu z ATR.

Znaczące kroki naprzód

Wood robi znaczące kroki naprzód w obszarze rozwoju wodoru dla aktywów generujących energię. Jego technologie niebieskiego wodoru oferują szereg zalet:

1. Uproszczony schemat instalacji

2. Zaawansowana integracja systemu CCS przed spalaniem

3. Zwiększona efektywność energetyczna poprzez minimalizację zużycia paliwa gazowego i produkcji pary wodnej

4. Zmniejszona emisja CO2

5. Zwiększona zdolność do redukcji wpływu na środowisko poprzez potencjalne zastosowanie w modernizacji jednostek

6. Niższe zużycie energii w porównaniu z ATR, co zmniejsza koszty operacyjne i ślad węglowy

Alternatywna ścieżka

Fabio podzielił się z nami również nowinami na temat innej fascynującej ścieżki opracowywanej przez firmę Wood – jej programu biowodoru.

Opiera się również na reformingu parowym i jest odpowiedzią Wooda na potrzebę wodoru ze źródeł odnawialnych. Tworzy czysty wodór z biosurowca.

BioH2 firmy Wood jest neutralny pod względem emisji dwutlenku węgla i może konkurować z elektrolizą wody. Kampania testowa w skali laboratoryjnej została pomyślnie ukończona, a firma Wood czeka obecnie na opinie na temat swojego wniosku patentowego.

W tym roku Wood poszukuje rozwiązania na małą skalę, samodzielnie lub we współpracy z partnerem.