Nos últimos anos, a enerxía do hidróxeno volveu xurdir como un tema fundamental no novo sector enerxético. A industria do hidróxeno foi listada explicitamente como unha das industrias emerxentes de vangarda clave para o desenvolvemento, xunto con sectores como os novos materiais e os produtos farmacéuticos innovadores. Os informes salientan a necesidade de cultivar activamente novos motores de crecemento, incluíndo a biofabricación, a industria aeroespacial comercial e a economía de baixa altitude, ao tempo que priorizan explicitamente a aceleración do desenvolvemento da industria do hidróxeno por primeira vez. Isto subliña o vasto potencial da enerxía do hidróxeno.
Actualmente, a produción de hidróxeno a partir do carbón domina a estrutura de subministración, representando o 64 %, seguida do hidróxeno como subproduto industrial (21 %), o hidróxeno a partir do gas natural (14 %) e outros métodos (1 %). Isto revela que a produción de hidróxeno a partir de combustibles fósiles mantén un dominio absoluto do 99 %, mentres que o "hidróxeno verde" e outros métodos baseados na electrólise seguen sendo marxinais. En consecuencia, as actuais estacións de repostaxe de hidróxeno adoptan principalmente o seguinte modelo de produción-almacenamento-transporte: as empresas petroquímicas en zonas remotas producen hidróxeno a partir de combustibles fósiles, comprimen hidróxeno a baixa presión (normalmente ~1,5 MPa) a ~20 MPa mediante compresores e almacénano en remolques tubulares de 22 MPa. O hidróxeno transpórtase entón ás estacións de repostaxe, onde se somete a unha compresión secundaria a 45 MPa para vehículos de pilas de combustible. Este modelo espacialmente fragmentado aumenta os custos de transporte, os gastos en equipos e o consumo de tempo, ao tempo que segue estando limitado pola produción de "hidróxeno gris" dependente dos combustibles fósiles.
Ademais, segundo a normativa vixente, o hidróxeno clasifícase como un produto químico perigoso inflamable e explosivo. Como resultado, os proxectos de produción de hidróxeno concéntranse predominantemente en parques químicos remotos con requisitos de seguridade e ambientais rigorosos.
Co avance da tecnoloxía de electrólise, o custo de produción do hidróxeno verde está a diminuír gradualmente. Ao mesmo tempo, as políticas ambientais como o "pico de carbono e a neutralidade do carbono" están a impulsar o hidróxeno verde para converterse nunha dirección crucial para o futuro desenvolvemento da enerxía gasosa. A Axencia Internacional da Enerxía prevé que, para 2030, as tecnoloxías de hidróxeno con baixas emisións de carbono, como a electrólise, representarán o 14 % do mercado do hidróxeno, o que influirá significativamente nos deseños das estacións de repostaxe. A produción baseada na electrólise, coa súa materia prima sinxela e accesible, permite a produción de hidróxeno máis alá dos parques químicos tradicionais. A compresión directa do hidróxeno producido in situ para o repostaxe de vehículos elimina o transporte a longa distancia e a compresión secundaria, o que reduce eficazmente os custos económicos e de tempo.
Para adaptarse á cadea de subministración de hidróxeno baseada en combustibles fósiles, dous tipos de compresores de diafragma dominan actualmente o mercado: 1) unidades de recheo de hidróxeno cunha presión de entrada de ~1,5 MPa e unha presión de descarga de 20-22 MPa; 2) compresores de estacións de repostaxe cunha presión de entrada de 5-20 MPa e unha presión de descarga de 45 MPa. Non obstante, este proceso de dúas etapas require un funcionamento coordinado de ambas as unidades. Ademais, cando a presión do cilindro de almacenamento de hidróxeno cae por debaixo de 5 MPa, os compresores de repostaxe deixan de funcionar, o que resulta en baixas taxas de utilización do hidróxeno.
En contraste, as estacións integradas de produción e reabastecemento de hidróxeno demostran unha eficiencia superior. Neste modelo, o hidróxeno procedente da electrólise pódese comprimir directamente de ~1,5 MPa a 45 MPa usando un único compresor de diafragma, o que reduce significativamente os custos de equipamento e de tempo. O limiar de presión de admisión máis baixo (1,5 MPa fronte a 5 MPa) tamén mellora substancialmente a utilización do hidróxeno.
A medida que avanza a tecnoloxía da electrólise, espérase que as estacións de hidróxeno integradas gañen unha adopción máis ampla, o que impulsará a demanda do mercado de compresores de diafragma de 1,5 MPa a 45 MPa. A nosa empresa posúe capacidades de deseño e fabricación completas para ofrecer solucións personalizadas para este escenario de aplicación. Coa crecente proporción de produción de hidróxeno verde, proxéctase que proliferen as estacións integradas, ampliando tanto as perspectivas de aplicación dos compresores de diafragma como a nosa carteira de produtos, ao tempo que ofrecemos solucións innovadoras de recarga.
Non obstante, persisten os desafíos no desenvolvemento de estacións de hidróxeno integradas e compresores asociados, incluídos os altos custos da electrólise, a clasificación química perigosa do hidróxeno e unha infraestrutura de hidróxeno incompleta. Abordar eficazmente estes problemas será crucial para avanzar nos sistemas de enerxía de hidróxeno integrados.
Data de publicación: 27 de febreiro de 2025