الفرق بين المراجعتين لصفحة: «الطاقة/الطاقة الهيدروجينية»
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
لا ملخص تعديل |
|||
سطر 12:
[[صورة:hydro2.gif]]
==الحصول على الهيدروجين==
إن الخاصية التي يتميز بها الهيدروجين هو استحالة توفره في الطبيعة بصورة منفردة، بل يجب استخراجه من مواد أخرى مثل الماء والمكونات الهيدروكربونية أو الكربون المهدرج، أن ما يقرب من نصف الهيدروجين المنتج بالعالم يتم استخراجه من الغاز الطبيعي وذلك من خلال إجراء تفاعلات كيميائية بين الغازالطبيعي وبخار الماء وتعريضه لعوامل أخرى محفزة، حيث يتم في النهاية فصل ذرات الهيدروجين عن ثاني أكسيد الكربون الذي يلعب دورا أساسيا في ارتفاع درجة حرارة الأرض أو ما يسمى بظاهرة الاحتباس الحراري.
ومن الممكن أيضا الحصول على الهيدروجين صناعياً من خلال طريقتين رئيسيتين:
تعتمد الطريقة الأولى على تحويل الفحم الحجري إلى الحالة الغازية( طريقة بوش ) :
تتم هذه الطريقة على عدة خطوات :
إدخال البخار على فحم الكوك المسخن حتى 1200 C يتم التفاعل الماص للحرارة :
( غاز الماء ) C + H2O → CO + H2
تنخفض درجة الحرارة إلى حوالي 800 C يدخل في الخطوة التالية الهواء ( 4N2+O2) الذي يتفاعل مع الكربون و يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة ثانية إلى حوالي 1200 C ذلك لأنه تفاعل ناشر للحرارة
2C + ( 4N2 + O2 ) → 2CO + 4N2
في الخطوة الأخيرة يعالج غاز الماء مع بخار الماء في الدرجة 450 C بوجود وسيط من أوكسيد الحديد
( CO + H2 ) + H2O ↔ CO2 + 2 H2
و نلاحظ أن التفاعل عكوسي لذا يتخلص من CO2 بمعالجته بمحلول قلوي ساخن أو بواسطة الماء تحت ضغط مرتفع 50 bar .
2- الحصول على الهيدروجين كناتج ثانوي في تفاعلات تكسير الفحوم الهيدروجينية ( المتان مثلاً ) :
CH4 ∆→ C + 2 H2 ( 800-1100) C
لكن لهاتين الطريقتين عيوب كثيرة، أهمها التكلفة الباهظة وزيادة انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون.
و قد ركزت التطبيقات الصناعية على الطريقة الأولى و هي طريقة بوش و فيما يلي إحدى التطبيقات الصناعية العملية لهذه الطريقة ( محطة توليد الهيدروجين ) :
==مخطط محطة توليد للطاقة الكهربائية و الهيدروجين :==
تعتمد هذه المحطة على خطة فصل الهيدروجين من بخار الماء ثم دخوله في التفاعل مع غازات الجسم العامل ثم نعود لنزع الهيدروجين النقي من تيار الغاز العامل الذي يذهب إلى العنفات :
===وصف النظام :===
خطة الفصل الغشائية مبينة بينياً في الشكل (1)
تتكون المحطة من الأجزاء الرئيسية التالية :
1- وحدة فصل الهواء
2- وحدة تحويل الكربون إلى الحالة الغازية
3- مفاعل WGS منخفض درجة الحرارة
4- وحدة فصل الهيدروجين ( HSMR )
5- وحدات امتصاص تأرجحات الضغط( PSA )
6- دارة عنفة غازية لتوليد الكهرباء ( GTCC )
7- ضواغط الهيدروجين و ثاني أوكسيد الكربون
8- مبادلات حرارية
| |||