電子工業(yè)半導(dǎo)體制造:在半導(dǎo)體芯片制造過(guò)程中,氫氣被廣泛應(yīng)用于多個(gè)環(huán)節(jié)。例如,在硅片的清洗工藝中,氫氣等離子體可用于去除硅片表面的雜質(zhì)和氧化物,硅片表面的清潔和活性。在化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝中,氫氣作為載氣和反應(yīng)氣體,參與薄膜的生長(zhǎng)過(guò)程,有助于提高薄膜的質(zhì)量和性能。
電解水制氫的主要原料是水和電,其中電價(jià)對(duì)成本影響顯著。若采用可再生能源發(fā)電制氫,發(fā)電成本與能源獲取的穩(wěn)定性會(huì)影響氫氣成本。技術(shù)與設(shè)備,的制氫技術(shù)可提高生產(chǎn)效率、降低能耗與原料消耗,從而降低成本。例如,新型電解水制氫技術(shù)若能提高電解效率、降低槽電壓,可減少電耗成本。
電解水制氫:在現(xiàn)有條件下,假設(shè)工業(yè)用電價(jià)格為 0.4 元 /kWh,堿性電解水制氫成本為 29.9 元 /kg,PEM 電解水制氫成本為 39.87 元 /kg。當(dāng)可再生能源電價(jià)降至 0.16 元 /kWh,堿性電解和 PEM 系統(tǒng)電解設(shè)備價(jià)格分別降至 1000 元 /kW 和 2750 元 /kW 時(shí),堿性電解水制氫和 PEM 電解水制氫成本分別是 11.64 元 /kg 和 14.34 元 /kW。
石灰生產(chǎn)行業(yè)英國(guó) Tarmac 公司氫技術(shù)生產(chǎn)石灰:英國(guó)大型混凝土公司 Tarmac 在巴克斯頓附近屯斯特基地的凈零試驗(yàn)中,利用氫技術(shù)實(shí)現(xiàn)了 替代天然氣生產(chǎn)的工業(yè)用石灰。采用氫技術(shù)生產(chǎn)石灰的過(guò)程中,燃料燃燒并不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳,只釋放出水蒸。
管道運(yùn)輸適合大規(guī)模、長(zhǎng)距離運(yùn)輸,但初期建設(shè)投資大;高壓氣態(tài)拖車運(yùn)輸靈活性高,但運(yùn)輸量有限,且隨著運(yùn)輸距離增加,成本上升明顯提純與凈化環(huán)節(jié) 雜質(zhì)含量 不同工業(yè)生產(chǎn)對(duì)氫氣純度要求不同。若原料氣中雜質(zhì)含量高,提純工藝復(fù)雜,成本增加。
要進(jìn)一步提高高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)中智能管理系統(tǒng)的準(zhǔn)確性,可以從以下幾個(gè)方面著手: 優(yōu)化傳感器技術(shù) ? 提高傳感器精度:選擇精度更高的壓力、溫度等傳感器,確保能夠測(cè)量?jī)?chǔ)氫容器內(nèi)的各項(xiàng)參數(shù)。例如,采用的壓阻式壓力傳感器,其測(cè)量精度可達(dá)到 0.1% FS(滿量程)甚至更高,能更準(zhǔn)確地感知壓力變化。同時(shí),定期對(duì)傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù),確保其始終保持狀態(tài)。
該工程利用焦?fàn)t煤氣中的氫氣成分,在氫基豎爐內(nèi)催化裂解為一氧化碳和氫氣,實(shí)現(xiàn) “自重整”。與傳統(tǒng) “高爐 + 轉(zhuǎn)爐” 的長(zhǎng)流程煉鋼模式相比,工藝流程環(huán)節(jié)大幅減少,碳排放量大幅下降。經(jīng)測(cè)算,較企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)前,主要污染物二氧化硫、氮氧化物、煙粉塵排放分別減少 30%、70% 和 80% 以上,噸鋼碳排放降至約 0.5 噸,相較于傳統(tǒng)長(zhǎng)流程煉鋼可減少二氧化碳排放約 70%,年可減少二氧化碳排放約 80 萬(wàn)噸。
通過(guò)不斷的仿真和優(yōu)化,使智能管理系統(tǒng)能夠更好地適應(yīng)各種復(fù)雜的實(shí)際運(yùn)行條件。頂部與底部布置:由于氫氣密度比空氣小,在儲(chǔ)氫容器中易聚集在頂部,所以在容器頂部布置壓力和氫氣濃度傳感器,能更準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)氫氣的壓力變化和是否存在泄漏聚集的情況。
配位氫化物:這類材料如硼氫化鈉、氨硼烷等,具有較高的儲(chǔ)氫容量。通過(guò)對(duì)配位氫化物進(jìn)行納米化處理、添加催化劑等方法,可以改善其放氫性能,降低放氫溫度,提高儲(chǔ)氫效率。此外,研究新型的合成路線和回收方法,有望降低配位氫化物的制備和使用成本。