Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Skąd czerpać wodę do produkcji wodoru?

100%

Sikora A. P.

|

2023

|

tom Nr 3

48--52

PL

Do produkcji wodoru na drodze elektrolizy potrzeba ok. 46 kWh energii elektrycznej i około 10 l wody pobranej do uzdatnienia, demineralizacji i degazacji. Woda na Ziemi jest powszechna, ale dla pozyskania wodoru, przy obecnych technologiach, powinna zostać zdemineralizowana i oczyszczona - super, gdyby była czysta i destylowana.

2

„Jeśli chcemy, by wszystko pozostało tak, jak jest, wszystko się musi zmienić”*. Dekarbonizacja Unii Europejskiej a boom łupkowego NGL

100%

Sikora A. P.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2024

|

tom nr 112

63--71

PL

W niniejszym rozdziale podjęto próbę opisu wpływu rewolucji łupkowej na rynek tzw. Natural Gas Liquids (etan, propan, butan, izobutan, pentan). Opisano szanse i wyzwania stojące przed rozwojem petrochemii opartej na krakerach parowych w Europie. Omówiono stosunek cen ropy naftowej do gazu ziemnego jako miarę względnej wartości węglowodorów w postaci ciekłej (np. ropy naftowej) i węglowodorów w postaci gazowej (np. gazu ziemnego). Rewolucja łupkowa dokonała znacznego postępu w technologiach, które obejmują wykorzystanie wody lub cieczy pod wysokim ciśnieniem do ekstrakcji gazu, kondensatu czy ropy naftowej. W rezultacie produkcja NGL – ciekłych pochodnych gazu ziemnego, stale rośnie. Wyzwaniem związanym z NGL jest to, że są one droższe w obsłudze, przechowywaniu czy transporcie w porównaniu z produktami rafinowanymi, ponieważ NGL wymagają wysokiego ciśnienia lub niskiej temperatury, aby były utrzymywane w stanie ciekłym, gotowe do wysyłki i przetworzenia. NGL są również wysoce łatwopalne i wymagają użycia specjalistycznej logistyki jak: cystern-ciężarówek, statków i zbiorników magazynowych. Polityka energetyczna i przewidywane odejście od węglowodorów powinno spowodować, że zapotrzebowanie na duże jednostki olefinowe i poliolefinowe zmniejszy się w ciągu najbliższych 20–25 lat z powodu przejścia na recykling mechaniczny i chemiczny plastików. Należy brać pod uwagę, że surowcami do produkcji polimerów staną się odpady z tworzyw sztucznych a nie jak dotychczas etylen (etan) i propylen (propan). Unia Europejska wprowadzając Europejski Zielony Ład pokazuje ambitny plany bycia klimatycznie neutralną do 2050 roku. Osiągnięcie tego celu będzie możliwe tylko dzięki nowym, opracowanym przez branżę petrochemiczną rozwiązaniom w zakresie gospodarki klimatycznej i cyrkularnej. Przemysł chemiczny jest niezbędny dla silnej i zrównoważonej gospodarki Europy przyszłości, ponieważ chemikalia są obecne w prawie każdym strategicznym łańcuchu wartości.

EN

The chapter attempts to describe the impact of the shale revolution on the market of the so-called Natural Gas Liquids (ethane, propane, butane, isobutane, pentane). The opportunities and challenges facing the development of steam cracker-based petrochemistry in Europe are described. The ratio of crude oil prices to natural gas is discussed as a measure of the relative value of hydrocarbons in liquid form (e.g. crude oil) and hydrocarbons in gaseous form (e.g. natural gas). The shale revolution has made significant advances in technologies that include the use of high-pressure water or liquids to extract gas, condensate or crude oil. As a result, the production of NGL – liquid derivatives of natural gas – is constantly increasing. The challenge with NGLs is that they are more expensive to handle, store or transport compared to refined products because NGLs require high pressure or low temperature to be kept liquid, ready for shipment and processing. NGLs are also highly flammable and require the use of specialized logistics such as tank-trucks, ships and storage tanks. Energy policy and the anticipated move away from hydrocarbons should reduce the demand for large olefin and polyolefin units over the next 20–25 years due to the shift to mechanical and chemical recycling of plastics. It should be taken into account that the raw materials for the production of polymers will be plastic waste and not ethylene (ethane) and propylene (propane) as before. By introducing the European Green Deal, the European Union shows ambitious plans to be climate neutral by 2050. Achieving this goal will only be possible thanks to new solutions developed by the petrochemical industry in the field of climate and circular economy. The chemical industry is essential for a strong and sustainable European economy of the future, as chemicals are present in almost every strategic value chain.

3

Hydrogen - building material of the universe, earth anomaly or commonly available fuel?

63%

Sikora A. P. , Sikora M. P.

|

tom No. 4

5--13

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.

4

Amoniak surowcem energetycznym?

63%

Sikora A. P. , Sikora M.

|

tom nr 110

75--85

PL

W rozdziale opisano podjęte próby wykorzystania amoniaku jako surowca energetycznego. Podano genezę nazwy amoniak. Opisano jego strukturę i dotychczasowe sposoby wykorzystania, wskazując na znaczącą rolę wodoru – także w cząsteczkach wody, metanu czy innych węglowodorów. Autorzy nawiązują do zmienionej japońskiej polityki energetycznej oraz mapy drogowej ,w której wodór, ale przede wszystkim amoniak, mają podstawową do spełnienia rolę. Pokazują rolę wodoru i produktów wodoropochodnych w wytwarzaniu energii. Japońska Mapa drogowa określa drogę dojścia do zero emisyjności gospodarki w perspektywie 2050 r. Wskazano także na bolączki infrastruktury przesyłowej i magazynowania wodoru wobec znacznie łatwiejszej logistyce dla amoniaku. Zaznaczono możliwą do wypełnienia rolę grafenu jako materiału do magazynowania wodoru. Opisano szanse i wyzwania stojące przed rozwojem transgranicznego rynku „zielonego” wodoru w UE. Jednocześnie pokazano podobieństwo w celu osiągnięcia neutralności klimatycznej Europy do 2050, której główne cele to brak emisji netto gazów cieplarnianych do atmosfery oraz doprowadzenie do oddzielenia wzrostu ekonomicznego od zasobów. Rola wodoru w założeniach tej polityki klimatycznej wydaje się nie do przecenienia. Ma on przede wszystkim zastąpić paliwa kopalne w tych sektorach, których nie da się w pełni zelektryfikować oraz pozwolić na magazynowanie energii elektrycznej wytworzonej z OZE w okresie nadpodaży.

EN

The chapter describes the attempts to use ammonia as an energy raw material. The origin of the name ammonia is given. Its structure and current methods of use have been described, indicating the significant role of hydrogen – also in water, methane and other hydrocarbons. The authors refer to the revised Japanese energy policy and the roadmap in which hydrogen, but above all ammonia, have a fundamental role to play. They show the role of hydrogen and hydrocarbon products in energy production. The Japanese roadmap outlines the path to a zero-carbon economy by 2050. It also points to the disadvantages of hydrogen transmission and storage infrastructure in the face of much easier logistics for ammonia. The possible role of graphene as a material for hydrogen storage is marked. The opportunities and challenges facing the development of the cross-border „green” hydrogen market in the EU are described. And the similarity is shown with the aim of achieving Europe’s climate neutrality by 2050, the main goals of which are no net emissions of greenhouse gases to the atmosphere and a decoupling of economic growth from resources. The role of hydrogen in the assumptions of this climate policy cannot be overestimated. It is primarily intended to replace fossil fuels in those sectors that cannot be fully electrified and allow the storage of electricity generated from RES in the period of oversupply.

5

Wykorzystanie technologii modułowych reaktorów jądrowych (SMR) jako źródła zasilania dla instalacji chemicznych w Polsce

51%

Sikora A. P. , Sikora M. P. , Wróblewski H.

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

tom T. 99, nr 5

649--653

6

Wyzwania stojące przed europejskim przemysłem chemicznym w kontekście unijnej strategii wodorowej

51%

Biały R. , Szurlej A. , Sikora A. P. , Potempa M.

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

tom T. 99, nr 8

1101--1105

7

We have hydrogen and what next?

51%

Klima K. , Sikora M. P. , Sikora A. P.

|

tom No. 1

10--14

EN

Hydrogen atom is the simplest atomic construction. When looking at abundance of the elements, we may state that hydrogen is the element, occurring in the Universe in the greatest quantities. Its structure is composed of one proton and molecular cloud, the particles of which surround its centre. It is so simple... Hydrogen on the Earth is entrapped in a form of H2 O, ammonia NH3 and hydrocarbons. Its high quantities appear in a form of methane CH4 , especially, in methane hydrates2 [25]. It is a very interesting source of hydrogen but the question arises: shall we be successful? Whether the humanity – a new Skłodowska-Curie or a new Maxwell 3 – when discovering the successive “obviousness” - will point out to the new horizons? Graphene4 revolution has been hidden in laboratories. The “Azoty” Group (Poland) decided to develop independently the idea of production and popularization of this unusual material. Are we sure that we know and utilize fully a potential of the discussed material? If so, how can it help us to introduce the pre-hydrogen trend?

PL

Atom wodoru jest najprostszą konstrukcją atomową. Patrząc na abundancję pierwiastków - wodór jest pierwiastkiem występującym we Wszechświecie w największej ilości. Na jego strukturalną budowę składa się jeden proton i obłok cząstek materii, które otaczają jego centrum. Takie to proste… Wodór na Ziemi jest uwięziony w postaci wody H2 O, amoniaku NH3 oraz węglowodorów. Dużo go w postaci metanu CH4 , a szczególnie w hydratach metanu2 [25]. Bo to bardzo ciekawe źródło wodoru, tylko czy się nam uda? Czy ludzkość - nowa Skłodowska-Curie czy nowy Maxwell3 - odkrywający kolejne „oczywistości” wskażą nam nowe horyzonty? Grafenowa4 rewolucja zaszyła się w zaciszach laboratoriów. Grupa Azoty postanowiła dalej samodzielnie rozwijać ideę wytwarzania i rozpowszechniania tego niezwykłego materiału. Czy na pewno znamy i wykorzystujemy w pełni potencjał tego materiału? A jeśli tak, w jaki sposób może nam pomóc we wdrażaniu trendu pro-wodór?