science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe werkt een waterstofcentrale?

Een waterstofcentrale is een conceptontwerp voor een nieuwe, wijdverbreide bron van elektriciteit. In wezen is het een faciliteit die waterstof gebruikt om elektrische energie te produceren. Er wordt voorgesteld om een ​​grote faciliteit te bouwen in de stad Peterhead, Schotland, in tegenstelling tot een kerncentrale in uiterlijk. Plannen werden voor het eerst door GE in 2006 gelegd; de logistiek van het leveren van de elektriciteitscentrale heeft de bouw vertraagd. De kosten voor het verkrijgen van de waterstof betekenen dat de totale kosten van op waterstof gebaseerde elektriciteit groter zullen zijn dan die van de huidige nucleaire en aardolie-geproduceerde elektriciteit.

Hoe werkt een waterkrachtcentrale?

Grote tanks met vloeibare waterstof worden in duizenden waterstof-brandstofcellen ingevoerd. Deze brandstofcellen zijn vaste structuren met een elektrolytvocht en twee aansluitingen, net als batterijen. De reactanten stromen in de cellen, in dit geval waterstof en zuurstof. Ze vermengen zich met de elektrolyt om een ​​elektrische lading en water als bijproduct te produceren. Het water stroomt uit een andere poort terwijl de elektriciteit van de terminals wordt afgezogen en vastgehouden in gigantische multi-ton-batterijen. De elektriciteit bevindt zich in de batterijen tot het nodig is, in welk geval het net als elk ander type elektriciteitscentrale via het lokale elektriciteitsnet wordt verzonden. In theorie zou dit een bijna perfecte energiebron kunnen zijn, omdat het geen gevaarlijke bijproducten heeft en net zo zuinig is als de gemiddelde verbrandingsmotor. Het grootste probleem is, en is altijd geweest, het verkrijgen van goedkope waterstofvoorraden.

Hoe wordt waterstof verkregen?

De reden waarom deze eerste waterstofcentrale in Schotland wordt gebouwd, is omdat het is in de buurt van de Noordzee, waar het Sleipner-veld wordt gevonden. Dit is een enorm gebied van aardgas dat wordt bewerkt en verfijnd door het Noorse bedrijf StatoilHydro. Aardgas kan worden verwerkt tot waterstof met de grootste kosten- en energie-efficiëntie, waarbij ongeveer 80% van de potentiële energie van het aardgas wordt vastgehouden in de vorm van waterstof. Dit wordt gedaan door een proces dat stoomreforming wordt genoemd. Het aardgas wordt gekookt bij temperaturen van meer dan 1000 graden Celsius en gecombineerd met waterdamp. Het resultaat is waterstof en koolstofdioxide. De waterstof kan worden geoogst, gebotteld en gecondenseerd tot vloeistof voor eenvoudig transport, terwijl het koolstofdioxide kan worden afgevoerd door het opnieuw in het aardgasreservoir te injecteren.