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海水淡化制氢?你了解吗?

作者:lin发布时间:2022-04-24

  水是一种丰富的自然资源,约占地球表面的71%。其中,海水占地球总水量的96.5%。与淡水不同,它的成分非常复杂,涉及92种化学物质和元素。海水中含有大量的离子、微生物、颗粒等杂质,会导致制氢过程中的副反应竞争、催化剂失活、隔膜堵塞等问题。因此,海水制氢形成了两条不同的技术路线:海水直接制氢和海水间接制氢。

  海水直接制氢主要由电解水或水的光解产生。海水间接制氢是将海水淡化为高纯度淡水,然后生产氢气,即海水淡化技术与电解、光解、热解等水解制氢技术相结合。

  海水淡化,尤其是通过海水反渗透(SWRO)实现的海水淡化,已经取得了巨大的技术进步。随着膜技术的改进、更高效的能量回收装置和反渗透(RO)系统的工艺优化,与该技术相关的能源需求、资本和运营成本都有所降低。在过去的几十年里,SWRO海水淡化厂的能源需求已从9-10 kwh/m3降至目前的<3 kwh/m3。SWRO脱盐水的均化成本从2.2$/m3降至<0.6$/m3,全球脱盐能力提高了6.5倍。到2020年,总产能将达到>1亿m3/天,其中约70%为反渗透,未来几十年的产能增长预计也将遵循同样的趋势。

  SWRO装置包括反渗透装置,该装置使用膜屏障和泵输送能量,并将盐与水分离。使用高压泵,水被迫通过带有致密分离层(薄膜复合膜)的半透膜,允许纯水分子通过,同时排出溶解的盐和其他杂质以获得纯水。水电解系统耦合SWRO工厂的供水,实现海水淡化电解制氢。

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