Ứng dụng năng lượng hydro và máy bơm áp dụng

Kỷ nguyên năng lượng hydro đang trỗi dậy. Dù trong lĩnh vực phát điện, vận tải, lọc dầu hay công nghiệp hóa chất, hydro đang dần thay thế nhiên liệu hóa thạch, trở thành động lực thúc đẩy quá trình chuyển đổi năng lượng và đóng vai trò then chốt trong việc hiện thực hóa năng lượng xanh, ít carbon trong công nghiệp.

Năng lượng hydro là gì?

Năng lượng hydro là một nguồn năng lượng tái tạo mới. Vì cấu trúc phân tử của hydro không chứa carbon, nên việc sử dụng và sản xuất năng lượng hydro có thể giảm đáng kể lượng khí thải carbon dioxide. Ngoài ra, có thể sử dụng điện năng dư thừa từ các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng gió, năng lượng mặt trời để chuyển hóa nước thành hydro thông qua điện phân, từ đó có thể lưu trữ lâu dài với số lượng lớn và chuyển đổi thành điện năng khi cần thiết. Từ đó có thể thấy, hydro là một chất tải năng lượng sạch, thân thiện với môi trường, hiệu quả và đa chức năng.

Hydro là gì? Hydro có phân loại màu sắc không?

Hydro không tồn tại trong tự nhiên, mà cần phải được sản xuất. Có thể thu được hydro thông qua điện phân nước bằng năng lượng tái tạo hoặc thông qua quá trình cải cách hơi nước. Mặc dù hydro chỉ tạo ra nước sau khi đốt cháy hoặc phản ứng hóa học, và không thải ra carbon hay chất ô nhiễm, nhưng lượng khí thải carbon tạo ra trong quá trình sản xuất vẫn khác nhau tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu và phương pháp sản xuất. Do đó, màu sắc thường được sử dụng để phân biệt các loại hydro.

1. Hydro xám (Grey Hydrogen)

   Sử dụng nhiên liệu hóa thạch như khí tự nhiên (methane) để cải cách hơi nước, tạo ra hydro. Đây là phương pháp sản xuất phổ biến nhất hiện nay với chi phí thấp nhất, nhưng nhược điểm là các sản phẩm phụ thải ra chứa một lượng lớn carbon dioxide.

2. Hydro xanh (Green Hydrogen)

   Sản xuất hydro bằng cách điện phân nước, sử dụng năng lượng tái tạo (như năng lượng gió, năng lượng mặt trời) hoặc năng lượng hạt nhân. Ưu điểm là quá trình sản xuất gần như không phát thải carbon, nhưng nhược điểm là chi phí thiết bị điện phân cao và hiệu suất chuyển đổi điện phân nước chỉ khoảng 70-80%.

3. Hydro lam (Blue Hydrogen)

   Sản xuất hydro bằng cách cải cách hơi nước từ nhiên liệu hóa thạch như khí tự nhiên (methane), nhưng có thêm quá trình thu giữ và lưu trữ carbon (CCS).

4. Hydro nâu (Brown Hydrogen)

   Sản xuất hydro thông qua quá trình khí hóa than. Nhược điểm là quá trình sản xuất sẽ thải ra carbon dioxide và carbon monoxide, gây ô nhiễm môi trường ở mức độ cao.

Để đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050, cần phải tăng dần tỷ lệ hydro ít carbon như hydro xanh và hydro lam. Các quốc gia đang nỗ lực nghiên cứu các công nghệ sản xuất hydro xanh hoàn thiện để giảm thiểu tình trạng nóng lên toàn cầu và khủng hoảng năng lượng.

Tuần hoàn chất điện phân

Trong công nghệ điện phân để sản xuất hydro xanh, một bước quan trọng là đưa dòng điện vào bình điện phân chứa chất điện phân (thường là kali hydroxit), để chất điện phân và nước trộn lẫn và tuần hoàn giữa cực âm và cực dương, sau đó xảy ra phản ứng hóa học, phân tách thành hydro và oxy.
Trong hệ thống tuần hoàn điện phân này,bơm dẫn động từ PTCXPUMPvới đặc tính không rò rỉ và chống ăn mòn, có thể đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng và trở thành giải pháp tốt nhất để vận chuyển kali hydroxit hoặc các chất điện phân khác.

Kinh tế Hydro

Kinh tế hydro là khái niệm được General Motors (GM) của Mỹ đề xuất vào năm 1970, đề cập đến một cấu trúc kinh tế mới thay thế dầu mỏ bằng hydro và sử dụng rộng rãi hydro làm chất tải năng lượng chính. Với xu hướng kinh tế hydro, các phương pháp ứng dụng hydro tiên tiến và đổi mới sẽ dần được phát triển, đồng thời các lĩnh vực ứng dụng và thị trường rộng lớn hơn cũng sẽ xuất hiện.



Tuy nhiên, hydro là một loại khí dễ cháy nổ và dễ rò rỉ. Ngoài ra, phân tử hydro nhỏ, dễ xâm nhập vào vật liệu kim loại, làm giảm độ dẻo và gây ra "hiện tượng giòn hydro". Do đó, có những yêu cầu đặc biệt đối với các loại bơm dùng để xử lý và vận chuyển hydro.

Giải pháp vận chuyển không lo rò rỉ

Để tiết kiệm không gian lưu trữ, cần phải nén và hóa lỏng hydro trước khi vận chuyển. Máy nén được sử dụng để nén hydro ở dạng khí, sau đó hydro được làm lạnh để chuyển thành hydro lỏng. Việc lưu trữ hydro lỏng đòi hỏi khả năng chịu được nhiệt độ thấp và áp suất cao, do đó tính kín hoàn toàn là một trong những khía cạnh quan trọng nhất của hệ thống thiết bị quy trình hydro. Để tránh rò rỉ hydro hoặc khí bên ngoài trộn lẫn với hydro, dẫn đến tạp chất trong khí, phải sử dụng bơm dẫn động từ, giúp cải thiện hiệu quả và quản lý chi phí.

Nếu quý vị cũng đã sẵn sàng đáp ứng xu hướng phát thải ròng bằng 0 trên toàn cầu, vui lòng liên hệ với chúng tôi để lựa chọn loại bơm phù hợp nhất cho các ứng dụng năng lượng hydro.