RP-Energie-Lexikon - RE gáz, szélgáz, napgáz, tárológáz, elektrolízis, metanáció, földgáz,

Meghatározás: gyúlékony gáz, amelyet megújuló forrásokból nyernek elektromos energiával

rp-energie-lexikon

Pontosabb kifejezések: szélgáz, napgáz, biogáz

Eredeti alkotás: 2011.08.23 .; utolsó változás: 2020.03.14

Vannak technikai módszerek gyúlékony gázok, például metán vagy hidrogén előállítására villamos energia segítségével ahelyett, hogy fosszilis tüzelőanyagként, például földgázként kinyernék őket a természetből. A gáz halmazállapotú hidrogén különösen a víz elektrolízisével állítható elő. Metánt is nyerhetünk ebből metanálással. Ha az elektrolízishez szükséges elektromos energia megújuló forrásokból származik (például szél- vagy napenergiából), akkor a keletkezett hidrogént és az abból nyert metánt EE-gáznak nevezik, ahol az EE jelentése megújuló energia, néha e-energiának is. Gáz. Ha szélturbinákból származó villamos energiát használnak, a szélgázról is beszélünk, a napenergia napenergia esetében.

Gyakran használják a Power to Gas (általánosabban az Power to X) kifejezést is, ahol a „Power” valamennyire pontatlanul áll az elektromos energia, és nem az energia helyett. A Power to Gas című cikk részletesebben elmagyarázza, hogyan használható ez a koncepció.

Az ilyen gáztermelés különösen érdekes a lehetséges tárolás szempontjából, vagyis az energiatárolás bővítése szempontjából. Ezért beszélünk tárológázról.

Hidrogén előállítás elektrolízissel

Az elektromos energiát hidrogén előállítására lehet felhasználni egy elektrolízis üzemben (elektrolízis). Az elektrolízis készüléket (gyakran sok elektrolizátor akkumulátora) kisfeszültségű egyenárammal táplálják, amelyet esetleg egy váltóáramból vagy háromfázisú áramból kapnak egy átalakító segítségével.

Az elektrolízis hatékonysága meghaladhatja a 80% -ot, de kompromisszum van a hatékonyság és a rendszerköltségek között: A lehető legnagyobb áramerősségű működéssel történő nagyobb energiaátbocsátás hatására az alkalmazott feszültség kissé nagyobb lesz, ami csökkenti a hatékonyságot. Ez a megfontolás meglehetősen alacsonyabb hatékonyságot kényszerít, különösen akkor, ha egy elektrolizátor csak viszonylag kevés teljes terhelési órát ér el évente, pl. B. ha csak ideiglenesen termelt többlet villamos energiát kíván újrahasznosítani. Ilyen esetekben a 70% -os hatékonyság reálisabb.

További technikai részletek az elektrolízissel foglalkozó cikkben találhatók.

Hidrogén betáplálása a földgázhálózatba

Az előállított hidrogén korlátozott mennyiségben vezethető be a földgázhálózatba, így másutt felhasználható a földgázzal együtt, és nincs szükség külön hidrogén-infrastruktúrára. Hátránya azonban itt a lényegesen alacsonyabb hidrogén térfogati energiasűrűsége:

  • A gázmérők rögzítik az áthaladt gáz mennyiségét. Változó arányú hidrogén esetén ez azt jelenti, hogy a ténylegesen releváns energiamennyiséget már nem lehet meghatározni a térfogatból. Ezért a hidrogéntartalomnak néhány százalékra kell korlátozódnia.
  • Ha a hidrogéntartalom magasabb, egyes fogyasztók technikai problémákat tapasztalhatnak a gáz megváltozott tulajdonságai miatt (pl. Az égéshez szükséges megváltozott levegőigény).
  • A csökkent energiasűrűség a létesítmények szállítási és tárolási kapacitásának csökkenéséhez is vezet.

Metán előállítása

Az említett hidrogénproblémák elkerülhetők, ha hidrogénből (H2) és szén-dioxidból (CO2) vagy szén-monoxidból (CO) állítanak elő metánt (CH4). Ez a katalitikus metanálás ipari méretekben lehetséges lenne, de további, körülbelül 14% -os energiaveszteséggel jár. Ez azt jelenti, hogy elektrolízissel kombinálva (lásd fent) kb. 60% -os összhatékonyság lehetséges. Azok a jövőbeli rendszerek, amelyekben a magas hőmérsékletű elektrolízis felhasználhatóvá teszi a metanálás során keletkező hulladékhőt, 80% feletti hatékonyságot érhetnek el.

A kapott RE metán azonban összehasonlítható lenne a kiváló minőségű földgázzal, és korlátozás nélkül felhasználható vele. Nevezhetjük szintetikus földgáznak vagy mesterséges földgáznak.

Eddig ezt a lehetőséget nem használták, mert a RE metán sokkal drágább lenne, mint a földgáz.

Szén-monoxid előállítása

Jelenleg olyan folyamatokat kutatnak, amelyek segítségével szén-monoxid (CO) keletkezhet szén-dioxidból (CO2) elektromos energia segítségével, nevezetesen egy olyan plazmában, amelyet elektromos gázkisülés hoz létre. Körülbelül 60% -os hatékonyságot igazoltak, és további kutatások még magasabb hatékonysághoz vezethetnek. A kémiai reakciókban keletkező szén-monoxidból, mint pl. B. Üzemanyagokat kapunk.

Ami érdekes lenne ebben a megközelítésben, hogy nem végeznek elektrolízist, ami szintén kiküszöböli hátrányait (különös tekintettel a költségekre és a korlátozott teljesítménysűrűségre). Az ilyen eljárások alkalmasak lehetnek az elektromos energia átmeneti többletének kémiai tárolással történő hasznosítására is.

Összehasonlítás a biogázzal

Az elektromos energiából származó EE-gáz a biogáz alternatívájának is tekinthető (amely egyébként elvileg megérdemli az „EE gas” címkét is). A metán mindkét esetben főleg megújuló energiából származik. E módszerek összehasonlításakor a RE gáz nagy előnnyel rendelkezik a terület termelékenysége szempontjából. B. egy fotovoltaikus, hidrogén-elektrolízis és metanációs rendszer (ugyanannyi energiamennyiség esetén) sokkal kisebb lenne, mint a biogáz-rendszeré, mivel a napenergia megkötése az üzemekben energia szempontjából meglehetősen hatékonynak tekinthető - sokkal kevésbé hatékony, mint a fotovoltaikus villamosenergia-termelés. Ezenkívül elkerülik a biogáz jelentős ökológiai hátrányait (például a földhasználat közvetett változásainak és a gyakran előforduló metáncsúszások hatásait). Másrészt a megújuló földgáz költségei eddig lényegesen magasabbak voltak, különösen, ha nem csak rövid távú felesleges villamos energiát használnak fel, hanem a fotovoltaikus rendszereket kifejezetten a megújuló energia termelésére építik. Eddig kétséges, hogy a fotovoltaikus és az elektrolízis költségei hosszú távon csökkennek-e olyan mértékben, hogy a gazdasági összehasonlítás alapvetően eltérőnek bizonyul.

Kérdések és megjegyzések az olvasóktól

Itt javasolhat kérdéseket és megjegyzéseket közzétételhez és megválaszoláshoz. Az RP-Energie-Lexikon szerzője bizonyos szempontok szerint dönt az elfogadásról. Lényegében az a lényeg, hogy az ügy széles körben érdekelt.

Ha itt kapsz segítséget, érdemes egy adománnyal visszaadni a szívességet, amellyel támogatod az energetikai szótár továbbfejlesztését.

Adatvédelem: Kérjük, ide ne írjon be személyes adatokat. Amúgy sem tennénk közzé őket, és hamarosan törölnénk őket. Lásd még az adatvédelmi irányelveinket.

Ha személyes visszajelzéseket vagy tanácsokat szeretne a szerzőtől, kérjük, írjon neki e-mailben.

A beküldéssel hozzájárulását adja a bejegyzéseinek itt történő közzétételéhez a szabályainknak megfelelően.

irodalom

[1]"A szélgáz-ajánlat energia-gazdasági és ökológiai értékelése" tanulmány, amelyet a Fraunhofer Szélenergia- és Energiarendszertechnológiai Intézet (IWES) végzett a Greenpeace Energy megbízásából

Ha tetszik ez a weboldal, kérjük, értesítse barátait és kollégáit - pl. B. a közösségi médián keresztül ide kattintva:

Ezeket a megosztási gombokat adatvédelem-barát módon állítják be!

Más webhelyeken található linkek kódja

Ha máshova szeretne linket elhelyezni a cikkhez (pl. Webhelyén, közösségi médiájában, vitafórumain vagy a Wikipédián), itt megtalálja a kódot. Ilyen linkek lehetnek B. nagyon hasznos lehet a szómagyarázatokhoz.

HTML link erre a cikkre:

Előnézeti képpel (lásd közvetlenül a fenti mezőt):

Ha helyénvalónak tartja, hogy linket tegyen a Wikipédiára, pl. B. a "== Weblinkek ==" alatt:

Az RP Energy Blog legújabb cikkei:

  • 2020-09-29: Új útmutató a szellőztető és légkondicionáló rendszerekhez és a légtisztítókhoz
  • 2020-05-04: Kétfolyadékos reaktor: az új csodareaktor az atomenergia fényes jövőjéhez?
  • 2020-04-21: Technikai problémák a hírlevél küldésével
  • 2020-04-18: Digitalizálás és videó streaming: közel sem olyan káros az éghajlatra, mint állítják
  • 2020-03-23: Hogyan ellenőrizhetem az információk megbízhatóságát?
  • 2020-02-10: Greta Thunberg ébresztő ész
  • 2020-01-27: A kibocsátáskereskedelem hatástalanná teszi-e a német szén kivonását az éghajlat védelme szempontjából?
  • 2019-12-30: Mentsd meg a Terrapower-t vagy a NuScale-et az atomenergia reneszánszából?
  • 2019-11-22: Az Energy Watch Group földgázvizsgálata: A földgáz a vártnál lényegesen károsabb az éghajlatra
  • 2019-10-21: Üzemanyagcellás járművek: jobb megoldás, mint az akkumulátoros elektromos autók?

Rendszeresen kaphat ilyen cikkeket hírlevelekként!