Upotreba vodonika – H2 sušači
Upotreba vodonika – H2 sušači
Vodonik je, 1766. godine, otkrio britanski fizičar Cavendish (H2; dihidrogen) – najčešći element u svemiru (glavni element Sunca i zvezda). Vodonik se retko nalazi sam na Zemlji, a vrlo često je sastavni deo raznih organskih jedinjenja, a što je najvažnije – sastavni je deo vode.
Vodonik je izuzetno zapaljiv gas (sa kiseonikom), a postaje vrlo otrovan kada se u okruženju poveća njegova koncentracija.
U normalnim uslovima temperature i pritiska, vodonik je gas bez boje i bez mirisa, te je lakši od vazduha. Topiv je u vodi do 1,6 mg/lit na 21 °C.
U zavisnosti od temperature i pritiska, može se naći u različitim agregatnim stanjima: gasovitom, tečnom, čvrstom, metalnom i troatomnom.
Ovaj članak je posvećen vodoniku u gasovitom stanju.
Vodonik je poznat po korišćenju svog atoma u procesu fuzije, a istorijski se koristi i u sledećim aplikacijama:
- Hemijska industrija
-Proizvodnja amonijaka i veštačkih đubriva
- Petrohemijska industrija
-Uklanjanje sumpora
-Proces stvaranja benzina i dizela hidro krekingom
-Proizvodnja metanola (sinteza amina i alkana hidrogeneracijom)
- Prehrambena industrija
-Proizvodnja margarina i maslaca hidrogeneracijom masti
- Zavarivanje
-Zavarivanje atomskim vodonikom (plazmom)
- Proizvodnja stakla
-Kao antioksidans ili zaštitni gas u kombinaciji sa azotom
- Elektronska industrija
-Proizvodnja poluprovodnika, LED dioda, displeja, itd.
- Istraživanje svemira
-Raketni inženjering (tečni oblik)
Zahvaljujući stalnom razvoju tehnologije proizvodnje vodonika parnim reformingom (’’sivi’’ i ’’plavi’’ vodonik) i posebno, elektrolizom vodonika (’’zeleni’’ vodonik), danas se vodonik sve više sreće kao vektor koji će omogućiti preko potrebnu promenu u obrascima svetske proizvodnje i potrošnje energije. Zapravo, vodonik nudi alternativno rešenje problema skladištenja električne energije, koji je dugo bio prepreka razvoju ’’čišćih’’, CO2 neutralnih tehnologija.
Razvoj tehnologije je doneo i nove načine proizvodnje i korišćenja vodonika:
- Proizvodnja električne energije- proizvodnja zelenog vodonika putem procesa elektrolize
– ’’Power-to-Gas-to-Power’’ pogoni (P2G2P)
Električna energija dobijena iz obnovljivih izvora kao što su vetroturbine, fotonaponski paneli i dr.
- Zelena mobilnost, za smanjenje CO2 otiska
– Gorivne ćelije
(Gorivne ćelije su uređaji koji pretvaraju vodonik u električnu energiju. Slične su baterijama po tome što stvaraju električnu energiju elektrohemijskim procesom, ali za razliku od baterija, gorivne ćelije ne ostaju bez energije i mogu kontinuirano proizvoditi električnu energiju sve dok imaju snabdevanje izvorom goriva i kiseonika. Gorivne ćelije su veoma delotvorne i proizvode električnu energiju uz malo ili nimalo emisija CO2, što ih čini obećavajućom tehnologijom za proizvodnju čiste energije. Jedan od najpoznatijih primera primene gorivnh ćelija je u transportu. Vozila sa gorivnim ćelijama (FCV) pokreću vodonikove gorivne ćelije koje proizvode električnu energiju za pogon elektromotora vozila.
H2 sušači – sušači komprimovanog vodonika
Gasoviti vodonik je, pre primene potrebno očistiti i pripremiti za bezbednu upotrebu.
Sušači vodonika (H2 sušači) su dizajnirani za kontinuirano odvajanje vodene pare od komprimovanog vodonika, čime se snižava njegova tačka rosišta pod pritiskom.
Vodonik je vrlo zapaljiv gas sa kojim treba biti oprezan, a sušači vodonika se izrađuju po narudžbini kako bi bili zadovoljeni svi specifični zahtevi projekta. Pod uslovom da je nivo kiseonika (ili bilo koje druge reaktivne komponente) smanjen na minimum u mešavini gasa, na osnovu radnog pritiska, temperature i tražene tačke rosišta, dostupno je nekoliko verzija izvedbi sušača.
Vrsta regeneracije je toplotna, a u zavisnosti od postojanja i vrsti dostupnih tečnosti za sprovođenje regeneracije/hlađenja , kako bismo osiguralni striktni minimum gubitka gasa (max. 1-2%, kada je dostupan suvi gas za regeneraciju/hlađenje iz okruženja, na primer) prilagođavaju se komponente svakog sušača vodonika.
H2-R-DRY toplotno regenerisan adsorbcijski sušač vodonika sa radnim pritiskom 5-11 bar
H2-HP-R-DRY toplotno regenerisan adsorbcijski sušač vodonika sa radnim pritiskom do 50 bar