211service.com
Praktiska kurināmā elementu spēkstacija
Viens no efektīvākajiem veidiem, kā ražot enerģiju topošajās ogļu gazifikācijas spēkstacijās, ir cietā oksīda kurināmā elementi, kas izmanto ūdeņradi no gāzes plūsmas, lai ķīmiskās reakcijās ražotu elektroenerģiju. Tas ir efektīvāk nekā vienkārši ogļu gazifikācijas gāzes plūsmas sadedzināšana. Un atšķirībā no citiem kurināmā elementu veidiem, cietā oksīda šķirne var darboties ļoti augstā temperatūrā un efektivitātes ziņā, un to var palielināt, lai nodrošinātu pilsētām ar jaudu.
GE jaunais cietā oksīda kurināmā elementu prototips sasniedz izmaksu sasniegumu, pateicoties zemu izmaksu ražošanas procesam, kurā tiek apkopoti keramikas un elektrolīta slāņi. Sešu kilovatu ierīci, kas pārvērš ogļūdeņražu degvielu elektroenerģijā ar 49 procentu efektivitāti, pašlaik novērtē ASV Enerģētikas departaments, lai to varētu izmantot elektroenerģijas ražošanai nākamajās ogļu gazifikācijas stacijās. (Kredīts: GE)
Bet starp dažādajiem izaicinājumiem, kas saistīti ar tehnoloģiju attīstību, ražošanas izmaksas ir bijušas potenciāls darījumu lauzējs. Tagad GE pētnieki ir demonstrējuši ražošanas metodi, kas lēti saliek keramikas un elektrolītu materiālu slāņus, lai galaproduktu varētu uzbūvēt par aptuveni 800 USD par kilovatu, kas sāk tuvoties būvniecības izmaksām no USD 500 līdz USD 550 par kilovatu. parastā gāzes spēkstacija.
GE sešu kilovatu prototips sasniedz 49 procentu efektivitāti, pārvēršot degvielu elektroenerģijā, kas ir labvēlīgi salīdzinājumā ar parasto ogļu spēkstaciju 35 procentu efektivitāti. Es uzskatu, ka GE ir izveidojis jaunu sasniegumu, saka Veins Surdovals, kurināmā elementu tehnoloģiju vadītājs. Nacionālā energotehnoloģiju laboratorija , kas ir daļa no ASV Enerģētikas departamenta, kas finansē šis projekts un citi kuru mērķis ir ražot labākas cietā oksīda kurināmā elementus. Viņš piebilst, ka GE prototips ir īpaši lēts degvielas elements. Būtībā jūs izmantojat vienkāršas ražošanas metodes, izmantojot diezgan lētus materiālus šūnā.
Surdovals šo procesu salīdzina ar picas mīklas gatavošanu. Trīs materiālu komplekti, kas pārstāv divus elektrodus un vienu elektrolītu, kas veido katru kurināmā elementa slāni, tiek sajaukti un izlaisti caur diviem rullīšiem, kas tos izspiež. Jums ir trīs dažādas mīklas, jūs katru saplacināt, pēc tam slāņot un tad saplacināt, viņš skaidro. Tad būtībā jūs to cepat.
Šis process paver ceļu masveida ražošanai, uzskata Kellija Flečere, progresīvo tehnoloģiju līderis ilgtspējīgas enerģijas programmās. GE globālā izpēte , Niskayuna, NY. Viņš saka, ka cilvēki ir izgatavojuši kurināmā elementus, kas nodrošina vairāk enerģijas, un cilvēki ir izgatavojuši arī tādas, kas ir panākušas šo efektivitātes līmeni. Taču to darīt vienā paketē un par tām izmaksām, ko esam paveikuši, šeit ir īstais sasniegums. Viņš saka, ka iepriekšējo prototipu ražošana ir maksājusi tūkstošiem dolāru par kilovatu.
Protams, ir arī citi šķēršļi. Ogļūdeņraža degvielā esošais sērs var piesārņot kurināmā elementu un to noārdīt. GE un citi strādā pie dažādiem pirmapstrādes procesiem, lai nepieļautu piesārņotāju nokļūšanu degvielas šūnā. Piemēram, Tufta universitātes pētnieki ir izstrādājuši veidu, kā sēra noņemšanai izmantot cērija un lantāna oksīdus.
Marija Flitzani-Stefanopula , Tufts ķīmijas inženieris, kurš vadīja skrubera izstrādi, brīdina, ka, lai gan GE darbs ir iespaidīgs, priekšā ir lieli izaicinājumi. Es domāju, ka paziņotie skaitļi ir nozīmīga attīstība, viņa saka. Protams, turpmākajā darbā ir jāpierāda, ka palielināšanas sistēmas ir vienlīdz efektīvas.
Darbs ir daļa no Enerģētikas departamenta tīro ogļu iniciatīva tika uzsākta 2003. gadā, un tās mērķis ir desmit gadu laikā uzbūvēt ļoti efektīvu, vairāku megavatu, cieto oksīdu kurināmā elementu spēkstaciju, kas apvienota ar ogļu gazifikācijas tehnoloģiju. Tiek uzskatīts, ka Amerikas Savienotajās Valstīs ir aptuveni 250 gadu ogļu zemē. Bet ogļu dedzināšana ir galvenais globālās sasilšanas palielināšanas faktors; patiesi, ogles izdala vairāk oglekļa dioksīda uz katru saražotās enerģijas vienību nekā jebkurš cits fosilais kurināmais.
Akmeņogļu gazifikācijas iekārtās ogles karsē un pārvērš par sintētisko gāzi, galvenokārt oglekļa monoksīda un ūdeņraža maisījumu. Pēc tam to var sadedzināt tāda veida spēkstacijā, ko sauc par integrēto gazifikācijas kombinēto ciklu. GE tehnoloģija ļautu ūdeņradi izvilkt no sintēzes gāzes un nosūtīt caur cietā oksīda kurināmā elementu.