Hidrojen - dekarbonizasyon hedefleri için kilit enerji sağlayıcısı
Hidrojen değer zinciri boyunca kalite ve mevzuata uygunluk nasıl sağlanır?
Net sıfır ekonomiye geçişte hidrojen, petrol ve gaz endüstrisinde karbon emisyonlarını azaltmak için umut verici bir enerji taşıyıcısı olarak görülmektedir. Hidrojenin taşınması, depolanması ve kullanımı zorluklar içerdiğinden, doğru ve güvenilir ölçüm konusunda uzman desteği şarttır. Portföyümüz, optimum performansla güvenli çalışma sağlarken, izlenebilirlik ve dokümantasyon ile mevzuata ve çevreye uygunluk sağlar.
Önemli gerçekler
USD 80 billion
average annual global investment in H2 infrastructure to increase tenfold by 2050 (IEA)
Hidrojen ekosistemi
Hidrojen karbonsuzlaştırma, yenilenebilir enerji entegrasyonu ve sıfır emisyonlu mobiliteyi mümkün kılar. Temizliği ve çok sektörlü uygulanabilirliği, temiz enerjiye bütünsel bir yaklaşım sağlar. Küresel talep rafinerilerden, amonyak üretiminden ve diğer endüstrilerden gelmektedir. Hidrojen üretim kaynakları arasında fosil yakıtlar, endüstriyel prosesler, biyokütle ve yenilenebilir kaynaklar yer almaktadır. Kaynağına göre gri, mavi veya yeşil olarak sınıflandırılır ve boru hatları, kamyonlar veya gemiler aracılığıyla gaz veya sıvı fazda (LH2) taşınır.
©Endress+Hauser
Üretim, nakliye ve depolama boyunca doğru ölçümün sağlanması, hidrojen tedarik zinciri boyunca verimlilik ve güvenilirliği garanti etmek için son derece önemlidir.
Elektrolizör çıkışında hidrojen kalitesi uygunluğu
Yeşil hidrojen, güneş veya rüzgar çiftlikleri gibi yenilenebilir enerji kaynaklarıyla çalışan elektroliz tesisleri tarafından üretilebilir ve talep üzerine geri alınabilecek önemli miktarda enerjiyi depolamanın bir yolu haline gelir. Elektroliz, suyu hidrojen ve oksijene ayırmak için elektrik kullanma işlemidir. Hidrojen, özellikle yakıt hücrelerinde taşıma yöntemine ve son kullanıma bağlı olarak yüksek kalite standartlarını karşılamalıdır (ISO 14687:2019).
Sahadaki uzmanlığımız
Nem (H2O) ve oksijen (O2) ölçümleri için optik teknolojiler, sağlam ve güvenilir olmaları sayesinde bakım gerektirmeden çalışma imkanı sunar. Endress+Hauser'in Optik Analiz ölçüm cihazları aşağıdaki avantajları sağlar:
- Proses kirliliğini tanımlamak için çok hızlı yanıt süreleri
- Oynar parça ve elektrolit parça olmaması uzun ömürlü optikler sayesinde son derece az bakım gerektirir
- Katı hal algılama elementleri kullanılması, güvenilir ve son derece yüksek çalışma süresi anlamına gelir
- Heartbeat Technology ile kurulumu ve devreye alınması kolay sağlık izleme, yıllarca bakım gerektirmeden çalışmayı sağlar
Doğal gaz şebekesine hidrojen enjeksiyonu
Hidrojen, boru hatlarına bağlı olarak mevcut doğal gaz altyapısı kullanılarak taşınabilir. Bir doğal gaz yakıt sistemine veya boru hattına enjekte edilen artan her hidrojen miktarı, bir miktar metanı ve dolayısıyla CO₂'yi azaltır. Enjeksiyon yüzdeleri yönetmeliklere göre %10-20 arasında değişebilir. Doğru akış ve bileşim ölçüm teknolojisine güvenmek, karışımların hem miktarını hem de kalitesini sağlamak için kritik öneme sahiptir.
Sahadaki uzmanlığımız
Endress+Hauser Coriolis akış ölçerleri kullanarak doğal gaz şebekesine uygun şekilde hidrojen akışını yüksek doğruluk, stabilite ve sonuçta kontrol ile ölçmek kolaydır. Nihai karışım oranını belirlemek için, gaz bileşiminin tamamını ölçen ve yaygın olarak ölçülen doğal gaz bileşenlerinin çoğunu güvenilir bir şekilde işleyen Raman spektroskopisine güvenebilirsiniz.
- Raman spektroskopisi ile güvenli bileşim ölçümleri: Dört kanala kadar kullanılabilirlik ve 150 m'ye kadar fiber optik uzunlukları ile bir Raman analizörü, enjekte edildikten sonra uzun bir boru hattı boyunca hidrojen bileşimini de izleyebilir
- Gelişmiş operatör güvenliği ve hızlı yanıt süreleri için hat içi ölçüm: prob analizörden uzakta bulunur, bu nedenle analizöre numune taşınmaz
- Coriolis akış ölçerler, gaz akışlarında kütle akışı, yoğunluk, sıcaklık ve düzeltilmiş hacimsel akış dahil olmak üzere çok değişkenli ölçüm yapabilmektedir
©Adobe
Yeşil hidrojen üretimi için su kalitesinin ölçülmesi
Elektroliz işlemi ultra saf su gerektirir. 1 kg hidrojen üretmek için 9 kg ultra saf su kullanılır, bu da yaklaşık 30 kg deniz suyu anlamına gelir. Kalite gerekliliklerini karşılamayan su, elektrolizörün sorunsuz çalışmasını etkileyerek OPEX'i artırabilir. İletkenlik önde gelen kalite parametresidir. Alkali elektrolizörler için genellikle <1 μS/cm ve PEM elektrolizörler için <0,1 μS/cm ile sınırlıdır.
Sahadaki uzmanlığımız
Deniz suyu, dünyanın bazı bölgelerinde tatlı su kıtlığı göz önüne alındığında hayati bir kaynaktır. Sonuç olarak, elektrolizörün çalışması için gerekli su saflığına ulaşmak için farklı arıtma adımları gereklidir. Ters osmoz (RO) membranına sağlanan besleme suyunun kalitesinin, verimliliği kontrol etmek, temizlik veya rejenerasyonu tetiklemek ve yeterli su kalitesini sağlamak için yakından izlenmesi gerekir. Endress+Hauser, bu prosesleri izlemek için geniş bir sensör ve analizör yelpazesi sunar.
- Kullanım kolaylığı ve esneklik, çok kanallı verici platformunu birden fazla Memosens 2.0 kalite sensörlü kurulumlar için mükemmel hale getirir
- Alkali elektroliz için pH, kostik elektrolit çözeltisini korumak için kullanılır; son teknoloji Memosens 2.0 Teknolojisi güvenilir çalışma ve yüksek çalışma süresi sağlar
- Endüstriyel ölçekli hidrojen tesislerinde, elektrolizör için besleme suyunun organik kirliliğinin (TOC) veya silikat ve sodyum gibi safsızlıkların doğru bir şekilde izlenmesi de giderek daha önemli hale gelmektedir
©Adobe
LOHC - hidrojen dağıtımı ve depolanması için kolay bir yol
Sıvı Organik Hidrojen Taşıyıcılar (LOHC), kimyasal reaksiyonlar yoluyla hidrojeni emecek ve serbest bırakacak organik bileşiklerdir. LOHC, mevcut altyapıyı kullanarak hidrojeni uzun mesafelerde depolamak ve taşımak için uygulanabilir bir yöntem olarak kabul edilmektedir.
Sahadaki uzmanlığımız
Hem hidrojenasyon hem de dehidrojenasyon sırasında yüksek sıcaklıklar meydana gelir. Reaksiyonu izlemek ve kontrol etmek için birkaç önemli ölçüm noktası gereklidir. Endress+Hauser proses verimliliğini, güvenliği ve ürün kalitesini sağlamanıza yardımcı olur.
- Geniş ürün, servis ve çözüm portföyü
- Hidrojenasyon prosesleri optimize eden çevrimiçi, yerinde doğrulama özellikli Coriolis, termal ve Vorteks akış ölçüm cihazları
- Depolama tanklarında doğru seviye ölçümü
©Endress+Hauser
Sıvı hidrojen tankı ölçümü için servo yer değiştirici teknolojisi
Sıvı formda hidrojen depolama kriyojenik bir işlemdir, bu nedenle -253°C (-423,4°F) aşırı ısılar, kaynama gazı ve buhar basıncı nedeniyle envanter ölçümü için zorluklar ortaya çıkarır. Tankın güvenli çalışmasını ve hassas envanteri sağlamak için güvenilir seviye göstergeleri ve aşırı dolum için bağımsız alarm göstergeleri gereklidir.
Sahadaki uzmanlığımız
Endress+Hauser servo göstergeler, sıvının tam seviyesini ölçmek için temaslı bir yöntem sağlar. Bu ölçüm metodu ve teknolojisi buhar basıncı ve sıcaklıktan etkilenmez, böylece sıvı hidrojenin güvenli, güvenilir ve doğru seviye ve yoğunluk ölçümünü sağlar.
- Sıvı hidrojenin güvenilir ve doğru seviye ve yoğunluk ölçümü sayesinde gelişmiş güvenlik
- Çalışmayı kesintiye uğratmadan periyodik doğrulama
- Güvenli ve hassas tank çalışması sağlar
©Endress+Hauser
Buharlı metan reformu (SMR) ve mavi hidrojen
Buhar metan reformlama (SMR) rafinerilerde hidrojen üretmek için en çok kullanılan prosestir. Proses zorlukları arasında yüksek sıcaklıklar, bir katalizörün varlığı ve prosesin minimum değişkenlikle kontrol edilmesi ihtiyacı yer almaktadır. Mavi hidrojen üretimi, proses zincirinde karbon yakalama ile SMR'yi içerir.
Sahadaki uzmanlığımız
Endress+Hauser portföyü, sera gazı emisyonlarını azaltırken reforming proses verimliliğinizi optimize etmenize yardımcı olur. Raman spektroskopisi, SMR prosesinin verimliliğini artırmak ve emisyonları azaltmak için çeşitli önemli avantajlar sunar:
- SMR optimizasyonu için H2 dahil olmak üzere gelen doğal gaz ve sentez gazının eşzamanlı ölçümü
- Isıtılmış numune transfer hatlarını ortadan kaldırarak numune musluğunda ölçüm
- Geleneksel yaklaşımlarda kullanılan taşıyıcı gazların ortadan kaldırılması
- Yüksek basınçta tahribatsız analiz kullanılarak alevlenen gazın ortadan kaldırılması ve ölçülen gazın prosese geri gönderilmesi
Nasıl destek olabiliriz
Üretimden son kullanıma kadar hidrojen değer zinciri boyunca son derece yüksek güvenilirliğe sahip ölçüm cihazlarının kullanılması önemlidir. İşlemleri güvenilir kılmak ve şeffaflığı sağlamak için Coriolis ölçüm cihazları, aktarılan hidrojen miktarını doğru bir şekilde ölçmelidir. Kalite standartlarına uymak için hidrojen kalitesi ölçümü de çok önemli bir rol oynar. Endress+Hauser, hidrojen üretimi ve sıvılaştırma tesisleri için en uygun enstrümantasyon ve çözümleri sunar.
- Geniş portföy: tek bir tedarikçiden yüksek performanslı ölçüm ekipmanı
- Doğru ve güvenilir kalite, miktar ve bileşim ölçümü sağlama konusunda benzersiziz
- Sorunsuz entegrasyon için tüm ölçüm noktalarında mevcut olan son teknoloji iletişim protokolleri
- Kolay kurulum ve devreye alma: E+H Heartbeat Technology health monitoring, bakım gerektirmeyen çalışma sağlar
- Veriler doğrulanmış, saklama transferi korumalı ve güvenlidir