Vätgas – ett viktigt energislag för utfasning av kol
Att säkerställa kvalitet och regelefterlevnad genom vätgasens värdekedja
I omställningen till nettonollutsläpp anses vätgas allt mer som ett lovande energislag för lägre koldioxidutsläpp. Vätgas medför utmaningar för transport, förvaring och användning. Därför är expertrådgivning avgörande för exakta och tillförlitliga mätningar. Vårt sortiment möjliggör säker drift med optimala resultat samtidigt som lagar om spårbarhet, dokumentation och miljökrav efterlevs.
Viktiga fakta
USD 80 billion
average annual global investment in H2 infrastructure to increase tenfold by 2050 (IEA)
Vätets ekosystem
Väte möjliggör utfasning av kol, integrering av förnybar energi och mobilitet med nollutsläpp. Tack vare sin renhet och användbarhet inom flera sektorer erbjuder den heltäckande möjligheter till ren energi. Den globala efterfrågan kommer från raffinaderier, ammoniakproduktion och annan industri. Källorna till vätgasproduktionen är bland annat fossila bränslen, industriprocesser, biomassa och förnybar energi. Den klassificeras som blå eller grön beroende på ursprunget och transporteras via gasledningar, lastbilar eller fartyg i gasform eller i flytande form (LH2).
©Endress+Hauser
Att säkerställa noggrann mätning genom produktionen, transporten och lagringen är av yttersta vikt för att säkerställa effektivitet och tillförlitlighet genom hela vätgasförsörjningskedjan.
Uppfyllda kvalitetskrav på vätgas vid elektrolysens utlopp
Grön vätgas kan produceras i elektrolysanläggningar som drivs av förnybara energikällor som sol- eller vindkraftverk som ett sätt att lagra betydande mängder energi som sedan kan utnyttjas när den behövs. Elektrolys är processen där elektricitet används för att spjälka vattenmolekylerna till vätgas och syrgas. Vätgas måste uppfylla höga kvalitetskrav beroende på metoden för transport och användning, särskilt i bränsleceller (ISO 14687:2019).
Vår fackkunskap inom branschen
Optiska tekniker för mätning av fukt (H2O) och syre (O2) erbjuder underhållsfri drift tack vare deras inneboende robusthet och tillförlitlighet. Endress+Hausers analysmätenheter erbjuder följande fördelar:
- Mycket snabba svarstider för identifiering av orenheter i processen
- Inga rörliga delar, ingen elektrolys, och optik med lång livslängd som nästan är underhållsfri
- Mycket tillförlitlig konstruktion med sensorelement i det fasta tillståndet betyder mycket lång drifttid
- Enkel installation och driftsättning med Heartbeat Technology för statusövervakning möjliggör underhållsfri drift i åratal
Vätgastillsats i naturgasledningar
Vätgas kan transporteras med existerande naturgasinfrastruktur beroende på ledningarna. Ju mer vätgas som tillförs ett naturgasbränslesystem eller en gasledning desto mer minskar mängden metan, och därmed CO₂. Den tillsatta mängden kan variera från 10–20 % beroende på lagar och bestämmelser. Att kunna lita på noggrann mätteknik för flöde och sammansättning är avgörande för att säkerställa både mängden och kvaliteten i blandningarna.
Vår fackkunskap inom branschen
Med Endress+Hausers coriolisflödesmätare är det enkelt att mäta med hög noggrannhet, stabilitet och i slutänden reglera vätgasflödet i naturgasledningarna på korrekt sätt. För att fastställa det slutliga blandningsförhållandet är ramanspektroskopi ett tillförlitligt sätt att mäta den fullständiga gassammansättningen vid hantering av de vanligaste naturgaskomponenterna.
- Säkra mätningar av sammansättning med ramanspektroskopi: med upp till fyra kanaler och fiberoptik upp till 150 m kan en ramananalysator även övervaka mängden vätgas längs en ledning efter tillförsel
- Inline-mätningar för högre säkerhet för personalen och snabba svarstider: sonden sitter på långt avstånd från analysatorn, inga prover transporteras till analysatorn
- Coriolisflödesmätare kan utföra mätningar i gasflöden med flera variabler som massflöde, densitet,
temperatur och korrigerat volymflöde
©Adobe
Mätning av vattenkvalitet för produktion av grön vätgas
Elektrolysprocessen kräver ultrarent vatten. För att producera 1 kg väte används 9 kg ultrarent vatten, vilket motsvarar cirka 30 kg havsvatten. Vatten som inte uppfyller kraven kan störa elektrolysutrustningen och öka driftkostnaderna. Konduktivitet är den viktigaste kvalitetsparametern. Den begränsas vanligtvis till <1 μS/cm för basiska elektrolysatorer och <0,1 μS/cm för PEM-elektrolysatorer.
Vår fackkunskap inom branschen
Havsvatten är en viktig källa med tanke på den begränsade tillgången till dricksvatten på många ställen i världen. Därför krävs tydliga behandlingssteg för att uppnå nödvändig renhet hos vattnet för elektrolys. Kvaliteten på vattnet som matas till membranet för omvänd osmos (RO) måste övervakas noggrant för att upprätthålla effektiviteten och utlösa rengöring och regenerering för att säkerställa korrekt vattenkvalitet. Endress+Hauser erbjuder ett brett sortiment av sensorer och analysatorer för övervakning av dessa processer.
- Tack vare enkel användning och flexibilitet är transmitterplattformen med flera kanaler perfekt för installationer med flera Memosens 2.0 -kvalitetsensorer
- För basisk elektrolys används pH för att bibehålla den basiska elektrolyslösningen; modern och avancerad Memosens 2.0-teknik säkerställer tillförlitlig drift och lång drifttid
- I industrivätgasanläggningar har även noggrann övervakning av organiska föroreningar (TOC) eller orenheter som silikat och natrium i matarvattnet för elektrolysen blivit allt viktigare
©Adobe
LOHC – ett enkelt sätt för distribution och förvaring av vätgas
Flytande organiska vätebärare (LOHC) är organiska föreningar som absorberar och släpper ifrån vätgas genom kemiska reaktioner. LOHC anses vara en praktisk metod för förvaring och transport av väte över långa sträckor med existerande infrastruktur.
Vår fackkunskap inom branschen
Under både hydrogenerering och dehydrogenerering uppstår höga temperaturer. Flera viktiga mätpunkter är avgörande för övervakning och styrning av reaktionen. Endress+Hauser hjälper till att säkerställa en säker och effektiv process samt produktkvalitet.
- Brett sortiment av produkter, tjänster och lösningar
- Mätenheter för coriolis-, värme- och vortexflödesmätning på ledningen med verifiering in-situ som optimerar hydrogenereringsprocesserna
- Exakt nivåmätning i förvaringstankar
©Endress+Hauser
Servodeplacementsgivarteknik för tankmätning av flytande väte
Lagring av flytande väte är en kryogen process som medför utmaningar för nivåmätningar på grund av de extrema temperaturerna -253°C (-423,4°F), avkokt gas och ångtrycket. För att säkerställa säker drift av lagringen i tanken och noggrann nivåmätning är tillförlitliga nivåmätare och oberoende larmande nivåvakter mot överfyllning avgörande.
Vår fackkunskap inom branschen
Endress+Hausers servomätare erbjuder en kontaktmetod för exakt mätning av vätskenivån. Denna mätmetod och teknik påverkas inte av ångtrycket eller temperaturen och säkerställer därför en säker, tillförlitlig och noggrann mätning av nivå och densitet hos flytande väte.
- Ökad säkerhet tack vare tillförlitlig och noggrann mätning av nivå och densitet hos flytande väte
- Regelbunden kontroll utan att störa driften
- Möjliggör säker och exakt lagring i tank
©Endress+Hauser
Ångreformering av metan (SMR) och blå vätgas
Ångreformering av metan (SMR) är den vanligaste processen för vätgasproduktion i raffinaderier. Processutmaningarna är bland annat höga temperaturer, katalysatoranvändning och nödvändigheten att styra processen med ett minimum av avvikelser. Blå vätgasproduktion innefattar SMR med kolinlagring i processkedjan.
Vår fackkunskap inom branschen
Endress+Hausers sortiment hjälper dig att optimera reformeringsprocessens effektivitet och sänker samtidigt utsläppen av växthusgaser. Ramanspektroskopi erbjuder många viktiga fördelar för högre effektivitet i SMR-processen och lägre utsläpp:
- Momentan mätning av inkommande naturgas och syngas, inklusive H2, för SMR-optimering
- Mätning vid provtagningskranen tar bort behovet av uppvärmda provtagningsledningar
- Inget behov av bärgaser som används vid traditionella metoder
- Inget behov av gasförbränning tack vare icke-förstörande analys vid högt tryck som låter den uppmätta gasen återföras till processen
Hur vi kan hjälpa till
Det är viktigt att tillförlitlig mätinstrumentering används genom hela vätgasens värdekedja – från produktion till förbrukning. För att säkerställa korrekta transaktioner och ansvarigheter måste coriolismätare mäta den överförda mängden vätgas exakt. För att uppfylla kvalitetsstandarderna spelar även mätning av vätgasens kvalitet en avgörande roll. Endress+Hauser erbjuder optimala instrument och lösningar för vätgasens ekosystem .
- Brett sortiment: högpresterande mätutrustning från en och samma leverantör
- Vi är unika eftersom vi kan erbjuda exakt och tillförlitlig mätning av kvalitet, kvantitet och sammansättning
- De modernaste kommunikationsprotokollen kan användas för alla mätpunkter för sömlös integrering
- Enkel installation och driftsättning: statusövervakning med Endress+Hausers Heartbeat Technology möjliggör underhållsfri drift
- Data verifieras, godkänns och säkras för debiteringsändamål