Page 32 - Épületgépész 2020 június

SZAKma

A jövő energiahordozója a hidrogén

A koronavírus-járvány életünk számos • fizikai, kémiai és tüzeléstechnikai tu- • metanol-víz reformálásával, hason-
területére hatással van. A korlátozások lajdonságai lényegesen eltérnek a szén- lóan a földgázbontási eljáráshoz,
vonzata a gazdasági visszaesés, és hidrogénekétől, például forráspontja • víz elektrolízisével hidrogént és oxi-
o
ennek részeként az energiahordozók -252,9 C, robbanási koncentrációjának gént lehet előállítani, ahol a víz elek -
használatának csökkenése is. 2020 határai: 4-75 tf%, öngyulladási hőmér- tromos vezetőképességét általában
márciusában a kőolaj áresése miatt séklete 560 C, a levegőnél sokkal köny- enyhe savazással vagy lúgosítással
o
az üzemanyagok hihetetlenül olcsók nyebb, javítják. 2,8 kWh elektromos energiával
o
3
lettek, de a földgáz tőzsdei ára is erő- • lánghőmérséklete oxigénnel: 2100 C, elő lehet állítani 1 m hidrogént. Ez
sen esett. Ilyen energiahordozó-árak • égésterméke víz, de levegőben a hid- teljesen környezetbarát, de a legdrá-
mellett lelassulnak a megújuló ener- rogén égésénél nitrogén-oxidok is ke- gább hidrogéntermelési eljárás.
giahordozók használatának beruhá- letkeznek, ami erősen légkörszennyező Ma már csak az utóbbi három eljárást
zásai és az új energiahordozók kuta- gáz, alkalmazzák. Kísérletek folynak a hid-
tása is. Csökkent a villamosáram-fo- • erősen redukáló hatású, rogén előállítására biológiai úton is.
gyasztás, a meglévő szél- és naperő- • nem mérgező, A hidrogén tárolása és szállítása
művek termelésének kiegyensúlyozása • a hidrogén cseppfolyósítása ma már • 10-50 liter űrtartalmú (ötvözött)acél
is újabb erőfeszítéseket igényel. nem számít újdonságnak, a cseppfolyós palackokban, palackcsoportokban, leg-
A sokoldalú kutatási munka során el- levegő, a nitrogén, az oxigén és a földgáz feljebb 200 bar nyomáson,
jutottunk a hidrogén újbóli felfede- cseppfolyósítása, tárolása, szállítása • a közúti szállításnál megjelent a fo-
zéséhez, a hidrogén lehetséges szerepe elegendő tapasztalatot nyújt a csepp- lyékony hidrogén szállítása is: hőszi-
megismeréséhez a légkör védelme folyós hidrogén kezelésére is, getelt kriogéntartályban. Mivel a csepp-
érdekében. Intenzíven kutatják a hid- • nem csak ipari léptékben állítható folyós hidrogént a forráspont hőmér-
o
rogénalkalmazás lehetőségét az ipari elő, mikroméretű áramtermelést is le- séklete (-252,9 C) alatt kell tartani,
léptékű energiatermelésben. hetővé tesz. különleges acélötvözetből készülnek
A hidrogént az ipar széles körben hasz- a tartályok,
A hidrogén tulajdonságai nálja: kőolaj krakkolására, ammónia • 2016-ban több mint 4500 km hid-
A hidrogén a Föld-felszín és a világűr előállítására, zsírok és olajok hidrogé- rogénvezeték üzemelt világszerte, el-
leggyakrabban előforduló eleme. nezésére, metanol gyártásához, he- sősorban iparihidrogén-termelők és
Az évi mintegy 60 millió tonna hidro- gesztéshez, plazmavágáshoz stb. hidrogént felhasználó üzemek között.
géntermelés nem jelentéktelen, de a A hidrogén energetikai Az USA hidrogénszállító vezetékeinek
hidrogén használata még nem elég hossza 2600 km volt, Európában Bel-
széleskörű. használata és gyártása giumban, Németországban, Francia-
A hidrogént 1766-ban fedezték fel, és A hidrogén országban és Hollandiában üzemel-
már több mint száz éve jelen van az • a szél- és napenergia-termelés sze- tetnek hidrogénszállító vezetékeket.
energiaszolgáltatásban. A szénalapú zonalitásának kiegyenlítő energiahor- Kazincbarcikán a BorsodChem telep-
városi gáz hidrogéntartalma akár 50% dozója lehet: áramtúltermelés esetén helyén, Budapesten a Tungsramnál,
is lehetett, és ezt a gázt vezetékeken vízbontással hidrogént lehet termelni, Pétfürdőn a Huntsman Zrt.-nél, nö-
is szállították a felhasználóknak. majd áramhiány esetén a hidrogénből vényolaj-feldolgozóknál és természe-
A hidrogén használata azért is kerül áramot termelhetnek, pl. tüzelőanyag- tesen az iparigáz-gyártóknál (Linde,
most az energetikai fejlesztések közé, cellában történő oxidációval, Messer) több kilométer hosszú hid-
mert: • részben vagy teljes mértékben gép- rogénvezeték-hálózat üzemel,
3
• alapanyaga korlátlanul áll rendel- jármű-hajtóanyagot válthat ki, • tárolják még 25, 50 vagy 100 m tér-
kezésre víz és egyéb anyagok formá- • földgázhoz keverve szénhidrogént fogatú (ötvözött)acél álló- vagy fek-
jában, helyettesíthet. vőhengeres tartályokban, 45 bar név-
• előállításának több módja is ipari A hidrogént az iparban nagy mennyi- leges nyomáson,
léptékben alkalmazható, ségben állítják elő Magyarországon is • tárolható folyékony szerves hidro-
• égésterméke víz, nem szennyezi a a következő eljárásokkal [5]: génhordozók formájában is, ilyenkor
környezetet és a légkört, • vízgázreakcióval, amelynek során a hidrogén megkötése kémiai kötéssel,
o
• közvetlenül lehet a hidrogénnel vil- izzó szénből és vízgőzből 1000 C-on például toluollal vagy N-etil-karbazollal
lamos áramot előállítani. hidrogén és szén-monoxid keletkezik, történik,
Pár szó a hidrogénről [1]: • földgázbontással (gőzreformálással), • a föld alatti hidrogén tárolásával
o
• magas a tömegegységre vonatkoz- 1000 C hőmérsékleten a földgázból kapcsolatban, föld alatti barlangok
tatott energiasűrűsége, közel három- alumínium-oxid-katalizátorral szén- felhasználásával az USA-ban folynak
szorosa a folyékony szénhidrogének- monoxidot és hidrogént nyerhetünk, a kísérletek. Emellett a leművelt föld-
nek, a térfogati energiasűrűsége vi- két gáz további eljárással szétválaszt- gáztárolók is alkalmasak lehetnek
szont alacsony, ható, hidrogén tárolására, de itt számolni

32 Épületgépész IX. évfolyam – 2020. június