Lager hydrogen uten utslipp – industrien står i kø

[Redaksjonen.]

Lager hydrogen uten utslipp – industrien står i kø

[KjeRogJør]

Dette kunne ligne på en unik mulighet,

med patenter og forskjellig på stell.

Jeg synes det er rart om ikke dette kunne blitt produsert her på berget som en del av "livet etter etter oljen," og for å utvide mulighetene for å bruke den gassen vi også har.

Her er det et potensiale, og det er på tide at vi selv "rir den hesten vi setter skoene på". Og ikke bare "lar hesten stikke av" ut av landet.

 

Endret 1. november 2021 av KjeRogJør

[KjeRogJør]

🐎👋

Endret 1. november 2021 av KjeRogJør

[Proton1]

Dette var uklart for meg som ikke er kjemiker. Fungerer Pd som en katalysator som spalter CH4 og NH3, eller må H2 eksistere som fri gass som Pd-membranen bare skiller fra andre gasser? I teksten står "Når du skal produsere hydrogen fra naturgass, blir det igjen CO2 og vanndamp etter at du har separert ut hydrogenet. Produseres hydrogen fra ammoniakk, blir det bare igjen nitrogen, og det kan slippes rett ut, forklarer han". Hvordan skilles hydrogen fra metan, CH4, og hvor kommer O2 fra? CO2 og vanndamp er jo som kjent forbrenningsproduktene av metan. "Rå" naturgass inneholder fint lite fritt H2.

[Plonky]

13 minutes ago, Proton1 said:

Dette var uklart for meg som ikke er kjemiker. Fungerer Pd som en katalysator som spalter CH4 og NH3, eller må H2 eksistere som fri gass som Pd-membranen bare skiller fra andre gasser? I teksten står "Når du skal produsere hydrogen fra naturgass, blir det igjen CO2 og vanndamp etter at du har separert ut hydrogenet. Produseres hydrogen fra ammoniakk, blir det bare igjen nitrogen, og det kan slippes rett ut, forklarer han". Hvordan skilles hydrogen fra metan, CH4, og hvor kommer O2 fra? CO2 og vanndamp er jo som kjent forbrenningsproduktene av metan. "Rå" naturgass inneholder fint lite fritt H2.

Vann er en av ingrediensene man må tilsette for å lage hydrogengass fra metan. Reaksjonsligningene er
CH₄ + H₂O → CO + 3H_2,
CO + H₂O → CO₂ + H_2.
Palladium brukes her ikke som katalysator, men som et filter for å filtrere hydrogengassen fra de andre gassene.

Endret 1. november 2021 av Plonky

[linux-fan]

Fungerer dette på alle gasser, som vanndamp (H2O)?

Eller er kanskje varmt oksygen noe man ikke ønsker på Palladiumet?

 

[Plonky]

8 minutes ago, linux-fan said:

Fungerer dette på alle gasser, som vanndamp (H2O)?

Eller er kanskje varmt oksygen noe man ikke ønsker på Palladiumet?

Det er helt unødvendig med et hydrogenfilter ved elektrolyse av vann. Du kan enkelt separere anoden og katoden fysisk og på den måten separere hydrogen og oksygen.

[linux-fan]

Plonky skrev (2 minutter siden):

Det er helt unødvendig med et hydrogenfilter ved elektrolyse av vann. Du kan enkelt separere anoden og katoden fysisk og på den måten separere hydrogen og oksygen.

Jo, hvis begge metodene bruker omtrent like mye energi.

[Plonky]

5 minutes ago, linux-fan said:

Jo, hvis begge metodene bruker omtrent like mye energi.

Det er ingen fordel med å blande sammen gassene for så å separere dem igjen. Ved elektrolyse produseres gassene på forskjellige steder fordi de to elektrodene har forskjellig ladning. Derfor er et hydrogenfilter ved elektrolyse av vann ubrukelig.

Endret 1. november 2021 av Plonky

[Proton1]

1 hour ago, Plonky said:

Vann er en av ingrediensene man må tilsette for å lage hydrogengass fra metan. Reaksjonsligningene er
CH₄ + H₂O → CO + 3H_2,
CO + H₂O → CO₂ + H_2.
Palladium brukes her ikke som katalysator, men som et filter for å filtrere hydrogengassen fra de andre gassene.

Jeg antar det betyr at metan må forbrennes for å gi temperatur hvor reaksjonen du beskriver finner sted. Om det er riktig, omtrent hvor mye metan forbrennes og hvor stor andel blir til H2?

[Plonky]

21 minutes ago, Proton1 said:

Jeg antar det betyr at metan må forbrennes for å gi temperatur hvor reaksjonen du beskriver finner sted. Om det er riktig, omtrent hvor mye metan forbrennes og hvor stor andel blir til H2?

Forbrenning av metan er når det reagerer med oksygen, denne reaksjonen kalles "steam reforming". Reaksjonen krever rundt 1000 grader celcius og forbruker mer varme enn den produserer (øverste reaksjonen er endoterm, nederste reaksjonen er eksoterm, netto endoterm). Ut i fra ligningene ser du at for hvert metan-molekyl produseres fire hydrogen-molekyl.

Endret 1. november 2021 av Plonky

[Proton1]

4 minutes ago, Plonky said:

Forbrenning av metan er når det reagerer med oksygen, denne reaksjonen kalles "steam reforming". Reaksjonen krever rundt 1000 grader celcius og forbruker mer varme enn den produserer (øverste reaksjonen er endoterm, nederste reaksjonen er eksoterm, netto endoterm). Ut i fra ligningen ser du at hvert molekyl metan produseres fire molekyl hydrogen. 

Thanx, så har jeg lært noe i dag også.

[J-Å]

12 hours ago, Plonky said:

Det er helt unødvendig med et hydrogenfilter ved elektrolyse av vann. Du kan enkelt separere anoden og katoden fysisk og på den måten separere hydrogen og oksygen.

Det må jo kunne gå en strøm av ioner i elektrolytten, og det brukes ihvertfall ofte en membran som slipper gjennom disse. Hensikten skal være å hindre at oksygen og hydrogen havner på "feil" side. Så det er kanskje et poeng å filtrere hydrogenet i etterkant for å skille ut eventuelle gjenværende oksygenmolekyler

[Plonky]

1 hour ago, J-Å said:

Det må jo kunne gå en strøm av ioner i elektrolytten, og det brukes ihvertfall ofte en membran som slipper gjennom disse. Hensikten skal være å hindre at oksygen og hydrogen havner på "feil" side. Så det er kanskje et poeng å filtrere hydrogenet i etterkant for å skille ut eventuelle gjenværende oksygenmolekyler

Elektrolyse av vann brukes veldig sjeldent til å lage hydrogen i industrien, men et av bruksområdene er for å lage veldig ren hydrogen. Dersom du har de to elektrodene så nærme hverandre at de to gassene havner på feil side er det mye lettere å lage et ordentlig oppsett enn å installere et dyrt hydrogenfilter/palladiummembran.

Endret 2. november 2021 av Plonky

[J-Å]

1 hour ago, Plonky said:

Elektrolyse av vann brukes veldig sjeldent til å lage hydrogen i industrien, men et av bruksområdene er for å lage veldig ren hydrogen. Dersom du har de to elektrodene så nærme hverandre at de to gassene havner på feil side er det mye lettere å lage et ordentlig oppsett enn å installere et dyrt hydrogenfilter/palladiummembran.

OK,  jeg leste noe om at det kunne være oppløste oksygenmolekyler i elektrolytten, som kunne "dukke opp" på hydrogensiden, men det er gjerne andre løsninger på det. Så da er vel denne påstanden i artikkelen egentlig feil da:

Quote

For å lage rent hydrogen, trengs det et metall som er mer verdifullt enn gull. 

 

[Plonky]

19 minutes ago, J-Å said:

OK,  jeg leste noe om at det kunne være oppløste oksygenmolekyler i elektrolytten, som kunne "dukke opp" på hydrogensiden, men det er gjerne andre løsninger på det. Så da er vel denne påstanden i artikkelen egentlig feil da:

De refererer til palladium som er metallet membranen er laget av. Hovedbudskapet i teksten er at ved å bruke denne membranen så kan de lage ren hydrogen fra metan. 

Forøvrig brukes platinum (som også er dyrere enn gull) ofte til elektrolyse fordi det er et edelt metall som ikke oksiderer og sjeldent reagerer med elektrolytten, men det er ikke det de snakker om i denne artikkelen. 

[Ketill Jacobsen]

Kan dette filteret anvendes ved høytemperatursplitting (mer enn 700 grader) av vann til hydrogen og oksygen? Atomreaktorer kan lage slike høye eller høyere temperaturer (saltsmelter).

[Lab Roy]

Fører dette til at det blir billigere å produsere hydrogen (når man også tar med kostnaden for lagring av CO2 vhja CCS)

[elysium74]

Innen hydrogen separasjonsmembraner er det inflasjon i antall patenter, det betyr ikke nødvendigvis at man sitter på noe verdifullt. Siden de har patentert teknologien er det ingen hemmeligheter så de kunne vel også fortelle hva som er så spesielt?

Og to tre bedrifter utgjør neppe noen kø, med mindre man har ventet med lengsel og smerte på noen interessenter. Men pytt pytt SINTEF har alltid vært bedre på markedsføring enn kjemi =)

[UJ809KJU]

Produksjon av hydrogen fra fossile kilder er billigere enn ved elektrolyse. Derfor blei hydrogenfabrikken til Hydro lagt ned i sin tid. Men, når det brukes fossile kilder sitter man igjen med masse CO2. For å få hydrogenproduksjonen grønn (eller blå) må man lagre restproduktet CO2 i bakken. Vel og bra! Men, C som finnes i fossile kilder representerer jo en vesentlig del av energimengden som finnes i disse fossile råstoffene. Jeg savner redegjørelser for hvordan man nyttegjør seg denne energien. Fjernes den via kjølesystemer, eller går den med til å bryte forbindelse mellom H og C i hydrocarbonene? Jeg sitter med følelsen av at produksjon av hydrogen fra fossile kilder representerer en voldsom sløsing med energipotensialet i disse kildene. Hvordan får man nyttegjort seg denne energien?