Watercentrale voor de waterproductie van waterstof - 12152

Pressure swing Adsorption (PSA) is een technologie die wordt gebruikt om sommige gassoorten te scheiden van een mengsel van gassen onder druk, afhankelijk van de moleculaire eigenschappen en affiniteit van een adsorbent-materiaal van de soort. Het werkt bij bijna-omgevingstemperaturen en verschilt aanzienlijk van cryogene distillatietechnieken voor gasscheiding. Specifieke adsorptieve materialen (bijv. zeoliet, actieve koolstof, moleculaire zeven, enz.) worden gebruikt als een val, waarbij bij voorkeur de doelgassoorten onder hoge druk worden geadsorbeerd. Het proces gaat dan naar lage druk om het geadsorbeerde materiaal te desorberen.Stoomreforming is een methode voor het produceren van waterstof, koolmonoxide of andere nuttige producten uit koolwaterstofbrandstoffen zoals aardgas. Dit wordt bereikt in een verwerkingsapparaat dat een reformer wordt genoemd en dat stoom op hoge temperatuur reageert met de fossiele brandstof. De stoommethaan-reformer wordt in de industrie veel gebruikt om waterstof te maken. Er is ook interesse in de ontwikkeling van veel kleinere eenheden die gebaseerd zijn op soortgelijke technologie om waterstof te produceren als grondstof voor brandstofcellen.kleinschalige stoomreformers om brandstofcellen te leveren zijn momenteel onderwerp van onderzoek en ontwikkeling, waarbij gewoonlijk methanol wordt hervormd, maar andere brandstoffen worden ook beschouwd als propaan, benzine, autogas, dieselbrandstof en ethanol.Een mengsel van water en methanol met een molaire concentratiecoëfficiënt (water:methanol) van 1.0 - 1.5 wordt onder druk gebracht tot ongeveer 20 bar, verdampt en verhit tot een temperatuur van 250 - 360 °C. De waterstof die wordt gecreëerd wordt gescheiden door het gebruik van Pressure Swing adsorptionor een waterstofpermeabel membraan dat is gemaakt van polymeer of een palladiumlegering.Het water-methanolmengsel wordt in een buisvormige reactor gebracht waar het contact maakt met de katalysator. Waterstof wordt vervolgens in een latere kamer van de andere reactanten en producten gescheiden, hetzij door middel van Pressure Swing Adsorption (PSA), hetzij door gebruik van een membraan waar het grootste deel van de waterstof doorheen gaat. Deze methode wordt gewoonlijk gebruikt voor grotere, niet-mobiele units.Methanol-reformers worden beschouwd als een onderdeel van een voertuig met waterstofcellen. Een prototype auto, de NECAR 5, werd in 2000 door Daimler-Chrysler geïntroduceerd. Het belangrijkste voordeel van een voertuig met een reformer is dat er geen gastank onder druk nodig is om waterstofbrandstof op te slaan; in plaats daarvan wordt methanol als vloeistof opgeslagen. De logistieke implicaties hiervan zijn groot; waterstof onder druk is moeilijk op te slaan en te produceren. Dit zou ook de bezorgdheid van het publiek over het gevaar van waterstof kunnen helpen verlichten en daardoor voertuigen met brandstofcellen aantrekkelijker kunnen maken. Methanol is echter, net als benzine, giftig en (natuurlijk) ontvlambaar. De kosten van het PdAg-membraan en de gevoeligheid voor schade door temperatuurveranderingen vormen een obstakel voor adoptie.Tabel met stikstofinstallaties: