The technical and economical perspectives for the production and storage of hydrogen in Poland

• Autorzy: Kochański M. , Korczak K. , Dybiński O. , Kwas M. , Osipowicz K. , Patejuk A. , Sawicka A. , Swoczyna B.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article presents the potential of hydrogen production and storage technology in Poland. The decomposition of fossil fuels (methane reforming using steam, partial methane oxidation, autothermal reforming and coal gasification), decomposition of biological material (biological and thermochemical methods) and nuclear technologies as possible key methods of hydrogen production in Poland are discussed. The total estimated technical potential of hydrogen production was set at 37 million Mg per year nationally. Coal gasification was the most prospective technology. The methods of hydrogen storage in porous materials and polymers were also analyzed. The possibilities of using hydrogen in transport were also presented.

Słowa kluczowe

EN

hydrogen economy; hydrogen production; hydrogen storage; hydrogen technical potential

PL

gospodarka wodorowa; produkcja wodoru; magazynowanie wodoru; potencjał techniczny wodoru

• Wydawca: Centrum Badań i Innowacji Pro-Akademia ; Ukrainian Academy of Sciences - Research and Development Centre for Industrial Problems of Development
• Czasopismo: Acta Innovations
• Rocznik: 2013
• Tom: no. 8
• Strony: 50--62
• Opis fizyczny: Biblliogr. 43 poz.

Twórcy

autor

Kochański M.

• Research and Innovation Centre Pro-Akademia, ul. Piotrkowska 238, 90-360 Łódź

autor

Korczak K.

• Research and Innovation Centre Pro-Akademia, ul. Piotrkowska 238, 90-360 Łódź

autor

Dybiński O.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, ul. Nowowiejska 24, 00-665 Warszawa

autor

Kwas M.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, ul. Nowowiejska 24, 00-665 Warszawa

autor

Osipowicz K.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, ul. Nowowiejska 24, 00-665 Warszawa

autor

Patejuk A.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, ul. Nowowiejska 24, 00-665 Warszawa

autor

Sawicka A.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Power and Aeronautical Engineering, ul. Nowowiejska 24, 00-665 Warszawa

autor

Swoczyna B.

• Politechnika Warszawska, Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa, ul. Nowowiejska 24, 00-665 Warszawa

Bibliografia

• [1] Z. Jie, "Hydrogen economy," w: Tsinghua University Seminar, Beijing, 2003. [Online]. http://web.econ.keio.ac.jp/staff/myamagu/seminar_www/2003/PDFrejume/Hydrogen%20Economy_Zhou%20Jie.pdf.
• [2] G. Marban, T. Valdes-Solis, "Towards the hydrogen economy?," International Journal of Hydrogen Energy, nr 32, nr 12, ss. 1625–1637, 2007.
• [3] H. Abbas, W. M. A. Wan Daud, "Hydrogen production by methane decomposition: A review" International Journal of Hydrogen Energy, nr 35 (3), ss. 1160–1190, 2010.
• [4] P. P. Edwards, V. L. Kuznetsov, W. I. F. David, "Hydrogen energy," Phil. Trans. R. Soc. A, nr 365 (1853), ss. 1043-1056, 2007.
• [5] J. Lapszewicz, I. Campbell, B. G. Charlton, G. A. Foulds, "Partial oxidation of methane to syngas in different reactor types," w: Preprints of Papers, American Chemical Society, Division of Fuel Chemistry, nr 40, Anaheim, CA (United States), 1995, ss. 110-113.
• [6] J. Palarski, "Pozyskiwanie metodami niekonwencjonalnymi energii z pozabilansowych pokładów węgla z uwzględnieniem ograniczenia emisji CO2," Górnictwo i geologia, nr 1, 2010.
• [7] K. McHugh, S. Eisele, J. Nestell, "Hydrogen production methods," w: Conference papers MPRWP-0001, 2005.
• [8] V. Klouz et al., "Ethanol reforming for hydrogen production in a hybrid electric vehicle: process optimisation," Journal of Power Sources, nr 105 (1), ss. 26-34, 2002.
• [9] A. Terlecka, W. Budzianowski. (2012) Produkcja wodoru z biogazu w procesie oksy-reformingu: Analiza układu reakcji.
• [10] M. Piwocki et al., "Aktualizacja bazy zasobów złóż węgla brunatnego w Polsce," Centralne Archiwum Geologiczne Państwowego Instytutu Geologicznego, Warszawa, 2004.
• [11] Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo SA, "Strategia rozwoju PGNiG SA do 2015 roku. ," w: V Polski Kongres Naftowców i Gazowników, 2010.
• [12] M. Kaliski, M. Wojciechowski, A. Szurlej, "Analiza skuteczności wprowadzonego systemu wsparcia wytwarzania energii elektrycznej z metanu," Polityka Energetyczna, nr 15 (4), ss. 57-69, 2012.
• [13] R. Bartels, J. M. B. Pate, N. K. Olson, "An economic survey of hydrogen production from conventional and alternative energy sources," International Journal of Hydrogen energy, nr 35 (1), ss. 8371-8384, 2010.
• [14] D. Henderson, A. Taylor, "The US Department of Energy research and development programme on hydrogen production using nuclear energy," Int J Nucl Hydrogen Prod Appl, ss. 51-6, 2006.
• [15] N. Muradov, T. Veziroglu, "Green path from fossil-based to hydrogen economy: An overview of carbon neutral technologies," Int J of Hydrogen Energy, nr 33, ss. 6904-6839, 2008.
• [16] M. Lewis, A. Taylor, "High temperature thermochemical processes. DOE hydrogen program. Annual progress report," DOE, Washington, 2006.
• [17] US DOE. (2002) A technology road map for Generation IV nuclear reactor systems.
• [18] International Nuclear Societies Council. (2004) Nuclear production of hydrogen - technologies and perspectives for global deployment. [Online]. http://www.ne.jp/asahi/mh/u/insc-hydrogen.
• [19] E. Ryazantsev, A. Chabak, "Hydrogen Production, storage, and use at nuclear power plants," At Energy, nr 101, ss. 876-81, 2006.
• [20] M. Richards, A. Shenoy, K. Schultz, K. Brown, "H2-MHR conceptual designs based on the sulphur-iodine process and high temperature electrolysis," Int J Nucl Hydrogen Prod Appl, nr 1, ss. 36-50, 2006.
• [21] J. R. Bartels, M. B. Pate, N. K. Olson, "An economic survey of hydrogen production from conventional and alternative energy sources," International Journal of Hydrogen energy, nr 35 (16), ss. 8371-8384, 2010.
• [22] K. Schultz, "Use of the modular helium reactor for hydrogen production," w: World Nuclear Association Annual Symposium, London, 2003, ss. 1-11.
• [23] B. Percopo, "US nuclear power’s time has come - again," Power, 2008.
• [24] J. van Leeuwen, P. Smith. (2005) Nuclear power - the energy balance. [Online]. http://jayhanson.us/_Energy/NuclearPower.pdf.
• [25] J. Kloc. (2010) Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie. [Online]. http://www.filem.zut.edu.pl/dydaktyka/idpeo/idpeo_w13_kloc.pdf.
• [26] K. Chalecka, "Możliwości wykorzystania odnawialnych zasobów w Polsce," Acta Universitatis Nicolai Copernici, nr 397, ss. 133-140, 2010.
• [27] K. Miciuła, "Potencjał biomasy na cele energetyczne," w: Wykorzystanie biomasy w energetyce aspekty ekonomiczne i ekologiczne, M. Jasiulewicz, Ed. Koszalin: Centrum Naukowo-Badawcze Energii Odnawialnej Politechniki Koszalińskiej, 2011, ss. 305-317.
• [28] M. Ni, D. Y. C. Leung, M. K. H. Leung, K. Sumathy, "An overview of hydrogen production from biomass," Fuel Processing Technology, nr 87 (5), ss. 461-472, 2006.
• [29] A. Sikora, "Produkcja wodoru w procesach prowadzonych przez drobnoustroje," Postępy Mikrobiologii, nr 47, nr 4, ss. 465-482, 2008. [Online]. http://www.pm.microbiology.pl/web/archiwum/vol4742008465.pdf.
• [30] K. W. Szewczyk, T. Nowakowski, "Mikrobiologiczne wytwarzanie wodoru z glicerolu," Inżynieria i aparatura chemiczna, nr 48 (3), ss. 113-114, 2009.
• [31] A. Zamojska-Jaroszewicz, K. W. Szewczyk, "Wytwarzanie wodoru i metanu z odpadów z produkcji biopaliw," Nauka Przyroda Technologie, nr 5 (4), ss. 1-8, 2011.
• [32] H. Balat, E. Kırtay, "Hydrogen from biomass – Present scenario and future prosects," International Journal of Hydrogen Energy, nr 35 (14), ss. 7416-7426, 2010.
• [33] Y. Kalinci, A. Hepbasli, Dincer I., "Biomass-based hydrogen production: A review and analysis," International Journal of Hydrogen Energy, nr 34 (21), ss. 8799-8817, 2009.
• [34] Z. Yuan et al., "Hydrogen-rich gas production from biomass air and oxygen/steam gasification in a down draft gasifier," Renewable Energy, nr 32, 2007.
• [35] J. Surygała, Wodór jako paliwo. Warsaw: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 2008.
• [36] University of California. (2010) World records by chemists enhanceability to capture CO2. [Online]. http://phys.org/news198431409.html/.
• [37] A. Feldzensztajn, L. Pacuła, J. Pusz, Wodór paliwem przyszłości. Gdańsk: Instytut Wdrożeń Technicznych, 2003.
• [38] Z. Pientka, P. Pokorny, K. Belafi-Bako, "Closed-cellpolymeric foam for hydrogen separation and storage," Journal of Membrane Science, nr 304, ss. 82–87 , 2007.
• [39] Z. Pientka, N. Nemestóthy, and K. Belafi-Bako, "Application of polymeric foams for separation, storage and absorption of hydrogen," Desalination, nr 241, ss. 106-110, 2009.
• [40] A. Marzec, "Problemy wodorowego paliwa," Polityka Energetyczna, nr 10 (1), ss. 89-96, 2007.
• [41] M. Siczek. (2010) Wytwarzanie, przechowywanie i zastosowanie wodoru (m. in. w ogniwach paliwowych). [Online]. http://student.agh.edu.pl/~vale/public/seminarium/wodor.pdf.
• [42] US Dept of Energy. (2012) Hydrogen Storage. [Online]. http://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/pdfs/fct_h2_storage.pdf.
• [43] BP. (2012) BP Statistical review 2012. [Online]. bp.com/statisticalreview.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).