Utilizzo dell'energia dell'idrogeno

In quanto fonte di energia a zero emissioni di carbonio, l'energia a idrogeno sta attirando l'attenzione di tutto il mondo. Attualmente, l'industrializzazione dell'energia a idrogeno si scontra con numerosi problemi cruciali, in particolare la produzione su larga scala a basso costo e le tecnologie di trasporto a lunga distanza, che rappresentano i principali ostacoli all'applicazione dell'energia a idrogeno.
 
Rispetto alla modalità di stoccaggio e fornitura di idrogeno gassoso ad alta pressione, la modalità di stoccaggio e fornitura di idrogeno liquido a bassa temperatura presenta i vantaggi di un'elevata percentuale di stoccaggio di idrogeno (alta densità di trasporto di idrogeno), bassi costi di trasporto, elevata purezza di vaporizzazione, bassa pressione di stoccaggio e trasporto ed elevata sicurezza, che consentono di controllare efficacemente i costi complessivi e non comportano complessi fattori di rischio nel processo di trasporto. Inoltre, i vantaggi dell'idrogeno liquido in termini di produzione, stoccaggio e trasporto lo rendono più adatto alla fornitura di energia da idrogeno su larga scala e a fini commerciali. Allo stesso tempo, con il rapido sviluppo del settore delle applicazioni terminali dell'energia da idrogeno, anche la domanda di idrogeno liquido aumenterà.
 
L'idrogeno liquido è il metodo più efficace per immagazzinare l'idrogeno, ma il processo per ottenerlo presenta un'elevata complessità tecnica, e il suo consumo energetico e la sua efficienza devono essere presi in considerazione quando si produce idrogeno liquido su larga scala.
 
Attualmente, la capacità produttiva globale di idrogeno liquido raggiunge le 485 tonnellate al giorno. La produzione di idrogeno liquido, ovvero la tecnologia di liquefazione dell'idrogeno, si articola in diverse fasi e può essere approssimativamente classificata o combinata in base ai processi di espansione e di scambio termico. Attualmente, i processi di liquefazione dell'idrogeno più comuni si dividono in due categorie principali: il semplice processo Linde-Hampson, che utilizza l'effetto Joule-Thomson (effetto JT) per regolare l'espansione, e il processo di espansione adiabatica, che combina il raffreddamento con un espansore a turbina. Nel processo produttivo reale, a seconda della quantità di idrogeno liquido prodotta, il metodo di espansione adiabatica può essere ulteriormente suddiviso in metodo Brayton inverso, che utilizza l'elio come fluido termovettore per generare basse temperature per l'espansione e il raffreddamento, e successivamente raffredda l'idrogeno gassoso ad alta pressione fino allo stato liquido, e metodo Claude, che raffredda l'idrogeno tramite espansione adiabatica.
 
L'analisi dei costi di produzione dell'idrogeno liquido considera principalmente la scala e la convenienza economica della tecnologia civile per la produzione di idrogeno liquido. Nel costo di produzione dell'idrogeno liquido, il costo della fonte di idrogeno rappresenta la quota maggiore (58%), seguito dal costo complessivo del consumo energetico del sistema di liquefazione (20%), che insieme costituiscono il 78% del costo totale dell'idrogeno liquido. Tra questi due costi, l'influenza maggiore è esercitata dal tipo di fonte di idrogeno e dal prezzo dell'elettricità nella zona in cui si trova l'impianto di liquefazione. Anche il tipo di fonte di idrogeno è correlato al prezzo dell'elettricità. Se un impianto di produzione di idrogeno elettrolitico e un impianto di liquefazione venissero costruiti in combinazione, adiacenti alla centrale elettrica, in aree di produzione di energia rinnovabile di particolare pregio paesaggistico, come le tre regioni settentrionali dove si concentrano grandi impianti eolici e fotovoltaici o in zone costiere, si potrebbe utilizzare elettricità a basso costo per la produzione di idrogeno tramite elettrolisi dell'acqua e per la liquefazione, riducendo il costo di produzione dell'idrogeno liquido a 3,50 $/kg. Allo stesso tempo, si potrebbe ridurre l'impatto della connessione alla rete di grandi impianti eolici sulla capacità di picco del sistema elettrico.
 
Apparecchiature criogeniche HL
HL Cryogenic Equipment, fondata nel 1992, è un marchio affiliato a HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment si dedica alla progettazione e alla produzione di sistemi di tubazioni criogeniche isolate per alto vuoto e relative apparecchiature di supporto per soddisfare le diverse esigenze dei clienti. I tubi isolati sottovuoto e i tubi flessibili sono realizzati con materiali isolanti speciali multistrato e multistrato per alto vuoto e sono sottoposti a una serie di trattamenti tecnici estremamente rigorosi e a un trattamento per alto vuoto. Sono utilizzati per il trasferimento di ossigeno liquido, azoto liquido, argon liquido, idrogeno liquido, elio liquido, gas etilene liquefatto (LEG) e gas naturale liquefatto (LNG).


Data di pubblicazione: 24 novembre 2022