stringtranslate.com

Central eléctrica de pila de combustible de hidrógeno

Una planta de energía de pila de combustible de hidrógeno es un tipo de planta (o estación) de energía de pila de combustible que utiliza una pila de combustible de hidrógeno para generar electricidad para la red eléctrica . Son de mayor escala que los generadores de respaldo como el Bloom Energy Server y pueden tener hasta un 60% de eficiencia en la conversión de hidrógeno en electricidad. Se produce poco o nada de óxido nitroso u óxidos de azufre en el proceso de pila de combustible, que se produce en el proceso de una planta de energía de hidrógeno de ciclo combinado . Si el hidrógeno pudiera producirse mediante electrólisis, también conocida como hidrógeno verde , entonces esto podría ser una solución al problema del almacenamiento de energía de las energías renovables . [1] [2]

Central eléctrica de pila de combustible de hidrógeno Bitdream de Shinincheon

La central eléctrica de pila de combustible de hidrógeno Shinincheon Bitdream en Incheon , Corea del Sur, puede producir 78,96 megavatios de energía. Se inauguró en 2021 y es una de las primeras plantas de energía de pila de combustible a gran escala para la red , en lugar de simplemente un generador de respaldo . La planta también purificará el aire aspirando 2,4 toneladas de polvo fino al año y filtrándolo del aire. También producirá agua caliente como subproducto que se utilizará para calentar las casas localmente, también conocida como calefacción urbana . [3] [4]

Cogeneración o ciclo combinado

Las pilas de combustible producen mucha agua caliente y se podría utilizar una cogeneración o un ciclo combinado para obtener mayores beneficios o para producir más electricidad con una turbina de vapor , aumentando la eficiencia a >80 % utilizando una pila de combustible de ácido fosfórico . [5] [6]

Usos del agua

Se necesitan más estudios para ver si el agua es potable . Los lugares secos y con escasez de agua podrían utilizar el agua para la agricultura u otros usos de aguas grises . [7] [8] Otro uso sería utilizar el subproducto de agua caliente para la electrólisis de alta temperatura para obtener más combustible de hidrógeno. [9]

Electrólisis a alta temperatura en centrales nucleares.

Eficiencias teóricas de desdoblamiento de agua termal. [10]
60% de eficiencia a 1000° C
El reformado con vapor de hidrocarburos a hidrógeno tiene una eficiencia de 70-85% [11]

La electrólisis a alta temperatura en las centrales nucleares podría producir hidrógeno a escala y de forma más eficiente. La Oficina de Energía Nuclear del DOE tiene proyectos de demostración para probar 3 instalaciones nucleares en los Estados Unidos en:

Ver también

Referencias

  1. ^ "Alimentación de hidrógeno para la generación de energía".
  2. ^ "La innovadora central eléctrica de Hanwha muestra cómo el hidrógeno puede impulsar una 'economía circular' - FuelCellsWorks".
  3. ^ "Corea del Sur: la planta de energía de pila de combustible de hidrógeno más grande del mundo inaugurada por Korean Southern Power (KOSPO)".
  4. ^ "La central eléctrica de pila de combustible de hidrógeno más grande del mundo se construyó en Corea". Noticias ANI . 27 de octubre de 2021 . Consultado el 7 de octubre de 2023 .
  5. ^ "La verdad sobre la pila de combustible de hidrógeno: ¿un futuro más allá de los automóviles?". YouTube .
  6. ^ "Cuadro comparativo de FC" (PDF) . energía.gov . Archivado desde el original (PDF) el 27 de mayo de 2010.
  7. ^ "¿Puede el agua potable provenir de pilas de combustible de hidrógeno?".
  8. ^ Tibaquirá, Juan E.; Hristovski, Kiril D.; Westerhoff, Paul; Posner, Jonathan D. (2011). "Recuperación y calidad del agua producida por pilas de combustible comerciales". Revista Internacional de Energía del Hidrógeno . 3er Taller Internacional en Energía del Hidrógeno. 36 (6): 4022–4028. doi :10.1016/j.ijhydene.2010.12.072.
  9. ^ https://www.energy.gov/eere/amo/articles/fuel-cells-doe-chp-technology-fact-sheet-series-fact-sheet-2016
  10. ^ https://inldigitallibrary.inl.gov/sites/sti/sti/4480292.pdf
  11. ^ Kalamaras, Christos M.; Efstathiou, Angelos M. (2013). "Tecnologías de producción de hidrógeno: estado actual y desarrollos futuros". Artículos de conferencias sobre energía . 2013 : 1–9. doi : 10.1155/2013/690627 .