Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 424

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 22 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  hydrogen
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 22 next fast forward last
1
Content available Wodór jako paliwo – zalety i wady
PL
Wodór jest pierwiastkiem powszechnie występującym w przyrodzie, choć przede wszystkim w stanie związanym (woda, węglowodory – gaz ziemny, ropa naftowa, itp.). Wodór jako paliwo wydaje się być prawie idealny – praktycznie nie są emitowane zanieczyszczenia (w tym mikropyły), czy gazy cieplarniane. W artykule opisane zostały zalety paliwa wodorowe oraz warunki jego przechowywania i wykorzystania, zwłaszcza w aspekcie jego zastosowania w transporcie.
EN
Hydrogen is an element commonly found in nature, although mainly as its compounds like water, hydrocarbons − natural gas, crude oil, etc. Hydrogen as a fuel seems to be almost perfect − pollutants (including microdusts) or greenhouse gases are practically not emitted. It is problematic to build sealed hydrogen tanks or transmission installations, guaranteeing safe operation. Due to the physicochemical properties of hydrogen, it is a relatively small molecule which can easily penetrate the structure of metals or other materials from which the tanks or transmission installations are built. One solution is to use chemical tanks, i.e. substances that easily absorb hydrogen and desorb of H2 at an increased temperature. Despite the described problems, it seems that it is the fuel of the future, and intensive research on hydrogen fuel are carried out, among others in the USA, EU countries (especially Germany), Japan or China, etc.
PL
W światowej energetyce coraz większe znaczenie mają metody magazynowania energii. Jedną z takich metod magazynowania energii jest produkcja/wydzielanie wodoru i jego dalsze wykorzystanie, zwane technologią Power-to-Gas. W najbliższym czasie, bez wysokosprawnych, niezawodnych i tanich rozwiązań w zakresie magazynowania energii, energetyka, zwłaszcza w Polsce, może stanąć przed znaczącymi problemami związanymi z ochroną klimatu i ograniczeniem emisji gazów cieplarnianych do atmosfery, jak również przed zwiększeniem wykorzystania odnawialnych źródeł energii. W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania technologii membranowej w procesie pozyskiwania wodoru jako paliwa po jego zmagazynowaniu. Technologia separacji membranowej może być wykorzystywana do separacji mieszanin różnych gazów, np. H2, O2, CO, CO2 czy CH4. W pracy przedstawiono wybrane zagadnienia analizy procesu separacji wodoru z mieszaniny z gazem ziemnym w porównaniu do technologii opartej o procesy adsorpcyjne.
EN
Energy storage methods are becoming increasingly important in the global energy industry. One of such methods of energy storage is the production / evolution of hydrogen and its further use, called the Power-to-Gas technology. In the near future, without highly efficient, reliable and cheap energy storage solutions, the energy sector, especially in Poland, may face signif-icant problems related to climate protection and reduction of greenhouse gas emissions to the atmosphere, as well as in-creasing the use of renewable energy sources. The article presents the possibilities of using membrane technology in the process of obtaining hydrogen as fuel after its storage. The membrane separation technology can be used to separate mixtures of various gases, such as H2, O2, CO, CO2 or CH4. The paper presents selected problems of the analysis of the hydrogen separation process from a mixture with natural gas in comparison to the technology based on adsorption processes.
PL
Wodór zaczyna być dziś postrzegany jako rozwiązanie wielu kluczowych problemów jakie pojawiły się na drodze projektu dekarbonizacji. Jednak dostępne dziś technologie produkcji wodoru są wysoce energochłonne. A ponieważ ma być on produkowany z wykorzystaniem OZE, tj. źródeł o niskiej gęstości energetycznej, ta produkcja generuje dodatkowe, nierealistycznie duże, zapotrzebowanie na ziemię. Pokazano to w hipotetycznym scenariuszu elektro-wodorowym z wykorzystaniem danych dla Polski. Dlatego nadzieje związane z wykorzystaniem wodoru w energetyce przy obecnych technologiach wydają się nadmiernie optymistyczne. Pełna wersja
EN
Today, hydrogen is seen as a solution to some key problems which emerged in the process of decarbonisation of the world economy. But existing technologies for hydrogen production are energy intensive. If this production is to use in electrolysis only renewable energy sources which have very low power densities, hydrogen production will generate huge demand for land area. In hypothetical electricity - hydrogen scenario based on Polish data, energy generation would occupy too much area to be acceptable. Therefore, hydrogen hopes are possibly too optimistic
PL
W artykule przedstawiono porównanie energochłonności czterech instalacji produkujących amoniak i metanol, które mają stanowić paliwa alternatywne. Oba czynniki zostały wyprodukowane przy wykorzystaniu odnawialnego wodoru uzyskanego dzięki chwilowym nadwyżkom energii z Odnawialnych Źródeł Energii. Dodatkowo do produkcji amoniaku wykorzystywany jest azot, który jest produktem odpadowym z instalacji podziału powietrza, a do produkcji metanolu dwutlenek węgla, wychwytywany ze spalin emitowanych z elektrowni konwencjonalnych. W artykule zaprezentowane zostały wyniki analizy termodynamicznej pod względem sprawności obu instalacji i energochłonności poszczególnych komponentów. Analiza została wykonana dla instalacji produkujących amoniak: aktualnie pracującej przy parametrach 25 MPa, 450 °C, instalacji przyszłościowej 6 MPa, 300 °C i instalacji nowoczesnej 12 MPa, 400 °C oraz instalacji produkującej metanol przy parametrach 7,8 MPa, 210 °C.
EN
The article compares the energy consumption of four installations producing ammonia and methanol, which are to be alternative fuels. Both factors were produced using renewable hydrogen obtained thanks to temporary surpluses of energy from renewable energy sources. Additionally, nitrogen is used for the production of ammonia, which is a waste product from the air separation installation, and for the production of methanol, carbon dioxide is used, captured from the exhaust gases emitted from conventional power plants. The article presents the results of thermodynamic analysis in terms of the efficiency of both installations and the energy consumption of individual components. The analysis was performed for the ammonia production installations: currently operating at the parameters of 25 MPa, 450 ° C, the future installa-tion of 6 MPa, 300 ° C and the modern 12 MPa, 400 ° C installation and the methanol production installation of 7,8 MPa, 210 ° C.
PL
W artykule tym autor przedstawia zastosowania energetyki jądrowej wykraczające poza generację energii elektrycznej, będące tematem spotkania grupy roboczej IFNEC. Zastosowanie technologii reaktorów wysokotemperaturowych otwiera możliwości zastosowania w przemyśle do wytwarzania pary przemysłowej oraz w dalszej kolejności do produkcji paliwa przyszłości – wodoru.
EN
In this article, the author presents applications of nuclear energy beyond the generation of electricity, which were the subject of the meeting of the IFNEC working group. The use of high-temperature reactor technology opens up possibilities for industrial applications for the production of industrial steam and, subsequently, for the production of future fuel - hydrogen.
EN
Hydrogen is a carrier and energy store. It is becoming the energy supplier. The global energetic-climatic policy forces us to search for the alternative solutions and the sources of cheap electric energy. The implementation of RES (renewable energy sources) and the consequent legal regulations runs laboriously while the hydrogen revolution (although still ineffective) is developing dynamically and gives a chance to stabilization of the situation in energy storage, inter alia, in Poland and will make the pro-ecological activities real. Constantly increasing participation of hydrogen in energy sector, especially in global approach, forces the leading electric energy producers to increase the additional financing of the mentioned research sectors. Unfortunately, the development of hydrogen infrastructure is slow. It is inhibited by a lack of the need (that is, still too low demand) and the prices of hydrogen for final users are highly dependent on, for example, the number of refuelling. The utilization of hydrogen for carbonization purposes requires, however, it obtaining in an emission-free way. At present, the discussed raw material, being mainly used in refinery and chemical industry, is generated almost exclusively in the processes of steam reforming of natural gas or coal re-gasification. The both mentioned methods are connected with CO2 emission, therefore, the product, obtained in this way, is called grey hydrogen. On the other hand, electrolysis is the non-emission generating method; it needs only water and electric energy from the renewable sources. The global energetic-climatic policy forces us to search for alternative solutions and for new sources of cheap electric energy. Aspects of storage and transmission of hydrogen in the industrial scale and optimization of the process of its obtaining (production?) seem to be a priority. We know what hydrogen is, we know its properties, we are able to accumulate and transform it in electric energy. The ideas of its storage are dynamically developing. We hope that after reading this research paper, the question will be generated in the mind of the reader: when “the outbreak of the hydrogen era” is expected? In our opinion, the mentioned period was commenced at the second decade of 21st century. A lot of articles concerning the possibility of utilizing the mechanical vehicles, driven by hydrogen, the planned stations of hydrogen refuelling or construction of underground storehouses of H2 in salt caverns are the premis.
PL
Wodór to nośnik, magazyn energii. Staje się dostawcą energii. Światowa polityka energetyczno-klimatyczna zmusza do szukania alternatywnych rozwiązań i źródeł taniej energii elektrycznej. O ile wdrażanie polityki OZE i idących za nią regulacji prawnych przebiega żmudnie, o tyle rewolucja wodorowa (choć ciągle nieefektywna) rozwija się dynamicznie i daje szanse na ustabilizowanie sytuacji magazynowania energii m.in. w Polsce oraz urzeczywistni działania proekologiczne. Wciąż wzrastający udział wodoru w sektorze energetycznym szczególnie w ujęciu globalnym, zmusza czołowych producentów energii elektrycznej do zwiększenia dofinansowania tych sektorów badawczych. Niestety rozwój infrastruktury wodorowej jest powolny. Hamuje go brak potrzeby (czyli ciągle zbyt niski popyt), a ceny wodoru dla konsumentów końcowych są wysoce zależne na przykład także od liczby tankowań. Wykorzystywanie wodoru w celu dekarbonizacji gospodarki wymaga jednak pozyskiwania go w sposób niegenerujący emisji. Obecnie surowiec ten, używany głównie w przemyśle rafineryjnym i chemicznym, powstaje niemal wyłącznie w procesach reformingu parowego gazu ziemnego lub regazyfikacji węgla. Obie metody wiążą się z emisją CO2 , dlatego wytwarzany w ten sposób produkt określono jako szary wodór. Niegenerującą emisji metodą jest natomiast elektroliza, do której potrzebne są woda oraz energia elektryczna z odnawialnych źródeł. Światowa polityka energetyczno-klimatyczna zmusza do szukania alternatywnych rozwiązań i źródeł taniej energii elektrycznej. Priorytetowe zdają się być aspekty magazynowania i przesyłu wodoru na skalę przemysłową oraz optymalizacja procesu jego otrzymywania (produkcji?). Wiemy czym jest wodór, znamy jego właściwości, potrafimy zgromadzić i przeobrazić w energię elektryczną. Idee jego magazynowania rozwijają się w dynamicznym tempie. Mamy nadzieję, że po lekturze tekstu w umyśle Czytelnika zrodzi się pytanie, kiedy nastąpi „wybuch ery wodoru”. W naszej opinii ten okres rozpoczął się w drugiej dekadzie XXI wieku. Setki artykułów dotyczących możliwości wykorzystania pojazdów mechanicznych napędzanych wodorem, planowanych stacji tankowania wodoru czy budowy podziemnych magazynów H2 w kawernach solnych to przesłanka.
EN
Maritime shipping is a key component of the global economy, representing 80–90% of international trade. To deal with the energy crisis and marine environmental pollution, hydrogen-natural gas-diesel tri-fuel engines have become an attractive option for use in the maritime industry. In this study, numerical simulations and experimental tests were used to evaluate the effects of different hydrogen ratios on the combustion and emissions from these engines. The results show that, in terms of combustion performance, as the hydrogen proportion increases, the combustion ignition delay time in the cylinder decreases and the laminar flame speed increases. The pressure and temperature in the cylinder increase and the temperature field distribution expands more rapidly with a higher hydrogen ratio. This means that the tri-fuel engine (H2 +CH4 +Diesel) has a faster response and better power performance than the dual-fuel engine (CH4 +Diesel). In terms of emission performance, as the hydrogen proportion increases, the NO emissions increase, and CO and CO2 emissions decrease. If factors such as methane escape into the atmosphere from the engine are considered, the contribution of marine tri-fuel engines to reducing ship exhaust emissions will be even more significant. Therefore, this study shows that marine hydrogen-natural gas-diesel tri-fuel engines have significant application and research prospects.
EN
Based on the theory of direct relation graph (DRG) and sensitivity analysis (SA), a reduced mechanism for diesel CH4-H2 tri-fuel is constructed. The detailed mechanism of Lawrence Livermore National Laboratory, which has 654 elements and 2827 elementary reactions, is used for mechanism reduction with DRG. Some small thresholds are used in the process of simplifying the detailed mechanism via DRG, and a skeletal mechanism of 266 elements is obtained. Based on the framework of the skeletal mechanism, the time-consuming approach of sensitivity analysis is used for further simplification, and the skeletal mechanism is reduced to 262 elements. Validation of the reduced mechanism is done via a comparison of ignition delay time and laminar flame speed from the calculation using the reduced mechanism and the detailed mechanism or experiment. The reduced mechanism shows good agreement with the detailed mechanism and with related experimental data.
PL
Polska energetyka i energochłonny przemysł emitują rocznie ok. 350 mln ton ekwiwalentnego CO2. Dywersyfikacja źródeł energii jest nieznaczna, a co za tym idzie - jej wytwarzanie bazuje w znacznej mierze na paliwach kopalnych. Brak jest połączeń międzysektorowych (przykładowo systemu elektroenergetycznego z systemem gazowniczym) lub mają one charakter lokalny o marginalnym znaczeniu.
PL
W artykule przedstawiono podstawowe informacje niezbędne do skutecznego wdrażania miejskich autobusów wodorowych. Przedsięwzięcie to składa się z dwóch powiązanych z sobą części. Jedna to infrastruktura, druga to flota pojazdów wyposażonych w ogniwa paliwowe. W pierwszej części przedstawiono infrastrukturę konieczną do uruchomienia komunikacji miejskiej opartej na wodorze. Przedstawiono różne rozwiązania stacji tankowania wodoru oraz zagadnienie logistyczne związane z wdrożeniem (transport i magazynowanie). Wyróżniono stacje zintegrowane z produkcją wodoru oraz stacje, do których wodór jest dostarczany ze źródeł zewnętrznych.
PL
Podziemne magazyny gazu ziemnego budowane są w wyeksploatowanych złożach gazu lub w kawernach solnych wykonanych metodą ługowania soli ze złóż pokładowych lub wysadów solnych. Magazyny gazu ziemnego wykonane w masywie solnym umożliwiają bardzo szybkie dostarczenie do sieci dystrybucyjnej dużych ilości gazu oraz pozwalają na szybkie wprowadzenie do komory magazynowej nadmiaru gazu ziemnego obecnego na rynku. Gaz do komór magazynowych wprowadzany jest w razie jego nadmiaru na rynku oraz pobierany w przypadku potrzeby pokrycia zapotrzebowań szczytowych. Magazynowanie gazu ziemnego pozwala więc na zniwelowanie fluktuacji zapotrzebowania na gaz, które są szczególnie wyraźne w okresie zimowym. Gaz ziemny pobierany z komory magazynowej musi spełniać odpowiednie wymagania dotyczące jego parametrów energetycznych przed wprowadzeniem go do sieci dystrybucyjnej – musi on mieć odpowiednie ciepło spalania i wartość opałową, a dodatek wodoru do gazu obniża te parametry, tak więc znajomość parametrów gazu aktualnie obecnego w komorze magazynowej ma znaczenie zasadnicze. Oprócz dodatku wodoru na parametry energetyczne mieszaniny gazów aktualnie zmagazynowanej w komorze wpływają również skład i parametry wprowadzanej do komory porcji gazu zmieszanego z wodorem, gdyż dostarczany do magazynu gaz ziemny może pochodzić z różnych źródeł. Zawartość poszczególnych składników gazu zatłaczanego do podziemnych magazynów gazu musi być utrzymywana w granicach ustalonych przez operatora. W artykule przedstawiono algorytm i program do obliczeń ciepła spalania, wartości opałowej oraz liczby Wobbego, jak również procentowej zawartości wodoru w gazie w komorze magazynowej oraz gazie pobieranym w dowolnym momencie z komory. Uwzględniono możliwość obecności składników niepalnych w mieszaninie oraz ich wpływ na ciepło spalania / wartość opałową. Podano przykład obliczeniowy.
EN
Underground gas stores are built in depleted gas reservoirs or in salt domes or salt caverns. In the case of salt caverns, the store space for gas is created by leaching the salt using water. Gas stores in salt caverns are capable to provide the distribution network with large volumes of gas in a short time and cover the peak demand for gas. The salt caverns are also capable to store large volumes of gas in case when there is too much gas on a market. Generally, the salt caverns are used to mitigate the fluctuation of gas demand, specifically during winter. The gas provided to the distribution network must satisfy the requirements regarding its heating value, calorific value, volumetric content of hydrogen and the Wobbe number. Large hydrogen content reduces the calorific value as well as the heating value of gas and thus its content must be regulated to keep these values at the acceptable level. One should also remember that every portion of gas which was used to create the gas/hydrogen mixture may have different parameters (heating value and calorific value) because it may come from different sources. The conclusion is that the hydrogen content and the heating value must be known at every moment of gas store exploitation. The paper presents an algorithm and a computer program which may be used to calculate the hydrogen content (volumetric percentage), heating value and calorific value (plus the Wobbe number) of gas collected from the salt cavern at every moment of cavern exploitation. The possibility of the presence of non-flammable components in the mixture and their effect on the heat of combustion / calorific value were considered. An exemplary calculation is provided.
13
Content available remote Wpływ dodatku wodoru na liczbę metanową gazu ziemnego
PL
Liczba metanowa jest istotnym parametrem charakteryzującym paliwa silnikowe. Wartość liczby metanowej określa podatność paliwa na spalanie stukowe, przy czym im wartość ta jest większa, tym większa jest odporność paliwa na spalanie stukowe. Gaz ziemny należący do grupy H powinien charakteryzować się minimalną liczbą metanową powyżej 65 (PN-EN 16726:2018). W doniesieniach literaturowych dominuje z kolei pogląd, że ze względu na efektywność pracy silnika oraz niską emisję szkodliwych substancji optymalna wartość liczby metanowej dla gazów spalanych w silnikach samochodowych zasilanych gazem CNG lub LNG powinna wynosić powyżej 80. W dobie dążenia do ograniczenia zużycia i zastępowania paliw kopalnych odnawialnymi źródłami energii (OZE) istotne jest sprawdzenie, jak duży wpływ na wartość liczby metanowej gazu ziemnego będzie miało dodanie do niego wodoru, który od kilku już lat znajduje się w centrum uwagi jako doskonały nośnik energii i tzw. czyste paliwo i dla którego przyjęto zerową wartość liczby metanowej. W artykule omówiono wpływ dodatku wodoru do gazu ziemnego na wartość liczby metanowej powstającej mieszaniny, w odniesieniu do minimalnej i optymalnej wartości liczby metanowej. Podczas analizy wykorzystano dane dotyczące 19 różnych składów gazu ziemnego, charakteryzujące gaz ziemny należący do grupy E pochodzący z polskiej sieci dystrybucyjnej. Wyniki przeprowadzonych obliczeń pozwalają stwierdzić, że dodanie wodoru do gazu ziemnego, w ilości pozwalającej na zachowanie parametrów fizykochemicznych gazu określonych w odpowiednich normach, powoduje obniżenie wartości liczby metanowej powstałej mieszaniny gaz ziemny–wodór maksymalnie o 22,1%. Należy dodać, że w żadnym z analizowanych przypadków uzyskana wartość liczby metanowej nie była niższa niż wartość minimalna wynosząca 65. W odniesieniu z kolei do optymalnej wartości liczby metanowej dla paliw gazowych można stwierdzić, że dodatek wodoru do gazu ziemnego, z zachowaniem przyjętych założeń w zakresie parametrów energetycznych i gęstości gazu, może powodować zwiększenie właściwości stukowych powstałej mieszaniny i przyczyniać się do tego, że nie będzie ona optymalnym paliwem. Przeprowadzone obliczenia i analizy wykazały także, że zmiana wartości liczby metanowej mieszaniny gaz ziemny–wodór jest proporcjonalna w stosunku do ilości wodoru wprowadzonego do gazu ziemnego.
EN
: The methane number is an important parameter characterizing motor fuels. The value of the methane number determines the fuel susceptibility to knocking combustion, and the higher its value, the greater the fuel resistance to knocking combustion. Natural gas belonging to the H group should have a minimum methane number above 65 (PN-EN 16726:2018). The dominant view in the literature is that the optimal value of the methane number for gases burned in CNG or LNG fueled car engines should be above 80 due to the efficiency of the engine operation and low emission of harmful substances. In the era of striving to reduce the consumption of fossil fuels and replace them with renewable energy sources (RES), it is important to check how significantly will the hydrogen addition impact the methane number value of natural gas. It is essential because hydrogen has been in the spotlight for several years now as an excellent energy carrier and the so-called clean fuel, and for zero methane number was assumed. The article discusses the effect of hydrogen addition to natural gas on the value of the methane number of the resulting mixture in relation to the minimum and optimal value of the methane number. Data on 19 different compositions of natural gas were used to perform the analysis. They characterized natural gas belonging to group E from the Polish distribution network. The results of the calculations carried out allow us to state that the addition of hydrogen to natural gas, in an amount allowing to maintain the physicochemical parameters of the gas specified in the relevant standards, causes a decrease in the value of the methane number of the resulting natural gas-hydrogen mixture by a maximum of 22.1%. However, in none of the analyzed cases the obtained methane number was lower than the minimum value of 65. With regard to the optimal methane number value for gaseous fuels, it can be concluded that the addition of hydrogen to natural gas (while maintaining the adopted assumptions regarding energy parameters and gas density) can increase the knocking properties of the resulting mixture and make it not an optimal fuel. The performed calculations and analyzes also showed that the change in the methane number value of the natural gas-hydrogen mixture is proportional to the amount of hydrogen introduced into natural gas.
14
Content available remote Magazynowanie wodoru w obiektach geologicznych
PL
Gospodarka wodorowa staje się jednym z głównych kierunków Europejskiego Zielonego Ładu, który w roku 2050 powinien zapewnić neutralność klimatyczną krajów zrzeszonych w UE. Wodór będzie wytwarzany przez odnawialne źródła energii, jak również separowany i pozyskiwany, np. w koksowniach. Znajdzie zastosowanie w ekologicznym napędzie samochodów (czysty wodór) i jako domieszka do gazu ziemnego w sieciach dystrybucyjnych. Optymalizacja jego wykorzystania w gospodarce wymaga przede wszystkim stworzenia systemu jego magazynowania. Ze względu na konieczne objętości będą to obiekty geologiczne, tj. kawerny solne, wyeksploatowane złoża ropy i gazu albo zawodnione obiekty geologiczne. W Polsce podjęto problem zastosowania technik wodorowych, prowadzone są prace związane ze wszystkimi elementami koniecznej infrastruktury wodorowej. Niniejsza praca koncentruje się na problematyce dotyczącej konieczności magazynowania wodoru. W Polsce mamy do wyboru trzy rodzaje magazynów w obiektach geologicznych. Są to kawerny solne, wyeksploatowane złoża gazu oraz zawodnione struktury porowate. Jeśli chodzi o kawerny solne, współpraca Instytutu Nafty i Gazu – Państwowego Instytutu Badawczego z przemysłem trwa już od roku 1998. Kawerny istnieją i są wykorzystywane jako magazyny metanu. Obecnie można stwierdzić, że już teraz możliwe jest magazynowanie w nich mieszanin gazowo-wodorowych przy pełnej kontroli wszelkich koniecznych parametrów (opracowano algorytmy kontrolujące i monitorujące wszystkie konieczne procesy). W odniesieniu do wyeksploatowanych złóż gazu / struktur zawodnionych przeprowadzono szeroko zakrojone prace studialne dotyczące zakresu badań i modelowań. Znaleziono partnera do ewentualnego konsorcjum – Silesian University of Technology. Konsorcjum jest już w stanie podjąć się wykonania projektu adaptacji wyeksploatowanego złoża na magazyn metanowo-wodorowy lub w zależności od potrzeb – na magazyn wodorowy. Projekt będzie dotyczył wszystkich prac związanych z badaniami skał i płynów złożowych, geomechaniki i mikrobiologii.
EN
Hydrogen economy became one of the main directions in EU’s Green Deal for making Europe climate neutral in 2050. Hydrogen will be produced with the use of renewable energy sources or it will be obtained from coking plants and chemical companies. It will be applied as ecological fuel for cars and as a mix with methane in gas distribution networks. Works connected with all aspects of hydrogen infrastructure are conducted in Poland. The key problem in creating a hydrogen system is hydrogen storage. They ought to be underground (RES) because of their potential volume. Three types of underground storages are taken into account. There are salt caverns, exploited gas reservoirs and aquifers. Salt caverns were built in Poland and now they are fully operational methane storages. Oli and Gas Institute – National Research Institute has been collaborating with the Polish Oil and Gas Company since 1998. Salt cavern storage exists and is used as methane storages. Now it is possible to use them as methane-hydrogen mixtures storages with full control of all operational parameters (appropriate algorithms are established). Extensive study works were carried out in relation to depleted gas reservoirs/aquifers: from laboratory investigations to numerical modelling. The consortium with Silesian University of Technology was created, capable of carrying out all possible projects in this field. The consortium is already able to undertake the project of adapting the depleted field to a methane-hydrogen storage or, depending on the needs, to a hydrogen storage. All types of investigations of reservoir rocks and reservoir fluids will be taken into consideration.
EN
A theoretical and experimental approach to prognosis of fatigue crack growth behavior and determination of the remaining resource of elements of constructions under the influence of temperature and hydrogen is discussed in the paper. Kinetic fatigue fracture diagrams of austenitic steel of 10Kh15N27T3V2MR were experimentally built and analytically described at different temperatures in a neutral environment and in hydrogen. The threshold and critical values of the stress intensity factor (SIF) were found. The durability of a turbine disk was evaluated. It is found that hydrogen reduced the remaining resource of this structural element almost by 2-3 times.
EN
Nucleate pool boiling is a very efficient transfer regime with low temperature gradients, bounded between two heat flux values and which border transitions to other regimes, this phenomenon is well framed with correlations. Our study aims to clarify the applicability of this regime to liquid hydrogen and to develop reliable correlations for a useful and qualitative agreement. An exhaustive review on the nucleate pool boiling of hydrogen and the limits of this regime, whether are the onset nucleate boiling (ONB) and the critical heat flux (CHF) was made, allowing the collection of more than 1400 points from experimental setups, highlighting a variety of parameters. Five predictive correlations were drawn from the literature, graphical and statistical comparisons were made, two in five reveal acceptable results. After analysis of the experimental data, new correlations were developed and compared with the data collected, convincing results were obtained and discussed. A simple form was expressed for the heat flux (…) = 550 . , shows better predicted values; convincing results of the (CHF) have been found on modified correlation, and the CHF value reaches a maximum of 148×103 W/m² for a reduced pressure at 0.35. A nucleate boiling correlation suitable for hydrogen has been developed.
EN
This paper describes a series of experiments performed to study the explosion parameters of syngas and its flammable component air mixtures. More than 100 pressure-time curves were recorded allowing to investigate the effects of three different gasification process conditions on the maximum explosion pressure and deflagration index. The representative syngas samples were prepared by thermochemical wood-pellets gasification. The experiments were performed in 20-L oil-heated spherical experimental arrangement for different concentrations at representative explosion initial temperature of 65°C. The experimental results were further compared with the explosion parameters of pure gases, namely hydrogen, methane, carbon monoxide and propane as the main flammable syngas components. The most important results are the maximum values of explosion pressure 7.2 ± 0.2 bar and deflagration index 170 ± 14 bar.m/s derived for start-up process conditions. These knowledge could be used to understand the effects of operating conditions to both the optimization design on syngas‐fueled applications and the safety protection strategies.
PL
Artykuł opisuje serię eksperymentów wykonanych w celu zbadania parametrów eksplozji gazu syntezowego oraz jego części palnych w mieszaninie z powietrzem. Więcej niż 100 krzywych w układzie ciśnienie-czas zostało zarejestrowanych pozwalając na zbadanie efektów trzech różnych warunków procesu zgazowania przy maksymalnym ciśnieniu eksplozji i wskaźniku deflagracji. Reprezentatywne próbki gazu syntezowego zostały przygotowane za pomocą zgazowania termochemicznego drewnianych granulek. Eksperymenty zostały wykonane w podgrzewanej olejem instalacji o kształcie sferycznym, której objętość wynosiła 20 Li wykorzystana została dla różnych stężeń oraz reprezentatywnej temperatury wstępnej na poziomie 65°C. Wyniki doświadczalne były następnie porównane z parametrami wybuchu czystych gazów, którymi były wodór, metan, tlenek węgla oraz propan, jako główne składniki gazu syntezowego. Najważniejszymi wynikami okazały się maksymalne wartości ciśnienia wynoszące 7,2 ± 0,2 barów oraz wskaźnik deflagracji na poziomie 170 ± 14 bar.m/s wyznaczony dla warunków startowych procesu. Informacje te mogą zostać wykorzystane w celu zrozumienia wpływu warunków operacyjnych dla optymalizacji zastosowań gazu syntezowego oraz strategii bezpieczeństwa związanego z jego wykorzystaniem.
PL
Wodór w stali jest pierwiastkiem szkodliwym. Pogarsza właściwości wytrzymałościowe, obniża właściwości plastyczne, a także jest odpowiedzialny za kruche pękanie stali. Źródłem pierwiastka w kąpieli metalowej mogą być cząsteczki związków wprowadzonych do roztworu wraz ze wsadem, również wilgoć pochodząca ze wsadu lub wodór pochodzący z powietrza. We współczesnym przemyśle stalowym stosowane są różne metody usuwania wodoru z ciekłej stali na etapie jej wytwarzania. Najbardziej skutecznymi metodami są metody obróbki próżniowej. Z praktyki przemysłowej wynika jednak, że pomimo stosowania prawidłowych parametrów procesu odgazowania stali, w różnych porach roku uzyskuje się różne rezultaty. W artykule podjęto próbę wyjaśnienia tego zjawiska.
EN
Hydrogen is a harmful element in steel. It deteriorates the steel’s strength properties, lowers its plastic properties, and it is also responsible for brittle steel cracking. The source of the element in the metal bath can be molecules of compounds introduced into the solution together with the furnace charge, also moisture from the furnace charge or hydrogen from air. In the modern steel industry, various methods are used to remove hydrogen from liquid steel at the stage of its manufacture. The most effective methods are vacuum treatment methods. The practice of the process used in the industry shows that despite using the correct parameters of the steel degassing process, different results at different seasons of the year are obtained. The paper attempts to explain this phenomenon.
PL
Istotą technologii Power to Gas jest wytworzenie gazu (wodoru lub metanu) przy wykorzystaniu energii elektrycznej. Zazwyczaj wykorzystuje się w tym celu jej nadwyżki, pochodzące ze źródeł fotowoltaicznych lub wiatrowych. technologia Power to Gas umożliwiająca integrację systemu elektroenergetycznego z systemem gazowym przez wtłoczenie wodoru do systemu gazowniczego. Zabieg ten umożliwia to magazynowanie energii, zarówno w sieci, jak i w istniejących już magazynach. Dodatkowym atutem tego rozwiązania jest to, że rozległość sieci gazowniczych dystrybucyjnych i przesyłowych pozwala na transport energii na duże odległości. Zatłaczanie wodoru do systemu gazowniczego jest opłacalne, lecz infrastruktura systemu gazowego pozwala na wtłaczanie jedynie ograniczonej i określonej ilości wodoru.
EN
The essence of the Power to Gas technology is to produce gas (hydrogen or methane) with the use of electric energy. For this purpose, its surplus is usually used that comes for photovoltaic or wind sources. The Power to Gas technology allows to integrate a power grid system with a gas system by pumping hydrogen into a gas system. This procedure enables to store energy, both in a network and in already existing storage facilities. An additional advantage of this solution it that widespread gas distribution and transmission networks allow to transport energy on large distances. Pumping hydrogen into a gas system is cost-effective, but the infrastructure a gas system allows to pump in only a limited and specific quantity of hydrogen.
20
Content available remote Hydrogen production and its storage from solar energy
EN
The aim of this study is to increase the energy efficiency of the solar panel, to make the waste heat generated under the panel efficient and to store the electrical energy produced from solar panels in the form of hydrogen in boron nitride and boron carbide. Characterization of boron nitride and boron carbide was carried out with Fourier transform infrared spectroscopy-attenuated total reflectance (FTIR-ATR), differential thermal and thermogravimetric analysis (DTA/TG), Brunauer–Emmett–Teller (BET) and scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM/EDX). The specific surface areas and pore sizes of the boron nitride and boron carbide were determined as 78 and 20 m2/g; and 3.8 and 11.1 nm, respectively. DTA/TG thermograms showed that boron nitride degraded in one step in the temperature range of 30-550°C and boron carbide degraded in two steps. From experimental studies, approximately 8.7% energy efficiency was achieved and hydrogen energy was costless produced from a renewable energy source excluding system costs. Moreover, it was found that 276% and 208% more hydrogen could be stored in the boron compounds, the boron nitride had more hydrogen storage capacity, and the electrical efficiency of the panel was increased.
first rewind previous Strona / 22 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.