o盐洞穴是一种成熟的技术,可以以相对较低的成本存储大量氢。但是,盐洞穴以前尚未像未来能量系统中氢气所需的灵活使用。此外,苏格兰没有陆上盐矿床,需要依靠邻国来利用这项技术。o耗尽的气场对于快速和成本效益的高存储能力可能很重要。由于地球化学和微生物因子的可变性,每个位点必须逐案审查,这可能是一个漫长的过程。尽管有一种一般的学术观点,即他们每年只能经过几个周期来满足季节性存储需求,但我们的利益相关者在大规模天然气存储中的建模和经验表明,它们可以更灵活地使用,潜在地支持每月或每周的存储。由于米德兰山谷(Midland Valley)广泛的沉积沉积物,其他多孔媒体(例如含水层)在苏格兰具有潜力。在地质学上不理理解的情况下,它们的技术准备也比任何其他形式的地质存储都较低。o在短期内在苏格兰具有很高的潜力。由于它们没有地质限制,并且很容易缩放,因此它们可以为分散的地点和岛屿社区提供具有成本效益的技术,同时广泛的氢管道基础设施在线。o液体氢和氢载体可以在解锁苏格兰的氢出口电位方面发挥作用。但是,它们的效率不如其他存储选择效率,因此在削减削减成本并在国际氢市场发展之前为能源系统提供灵活性的作用有限。o金属氢化物是一种固态氢的形式,可以比加压或液体氢以更高的能量密度存储氢,并且可以在环境温度和压力下存储。但是,这些技术的准备就绪低于压缩气态存储,转化率是强化的。
氢是一种能量载体(或载体),而不是类似于电力的能源。作为能源载体,它可以从许多不同的来源产生,从而实现零发射能供应链。在环境温度和压力下,氢是一种无色,无味的气体和最轻的气体。它具有任何燃料的质量最大的能量密度(〜120MJ/kg低加热值,142 MJ/kg高加热值)。它具有低容量的能量密度,需要压缩或液化才能使储存密度可用于车辆应用实用范围。其他存储选项当前处于研发阶段,例如具有高压等级(10,000 psi)的轻质复合罐,用于压缩氢,改善了用于液体氢的绝缘压力容器。1图1说明了较低的加热价值的各种燃料的体积和重量能密度。一加仑柴油的能量含量约为145MJ,
生成和传递氢向机场的方法取决于机场的规模,位置,地理位置和氢需求规模。预计,大多数机场最初将提供由油轮运送到机场的液态氢和液化的液化。然而,随着需求的增加,特别是对于大型机场,道路或铁路供应氢可能会变得不可行,需要采取其他方法。虽然有可能在机场产生氢,但高能需求可能会导致现场电解没有吸引力。因此,通过气体管道供应氢在机场的现场液化可能成为首选的解决方案。是液化场外还是在机场,航空对液体氢的独特要求可能会使它成为氢液化的最大使用者之一。
在大规模上,将氢存储在盐洞穴中变得具有成本效益。该解决方案与欧洲地理兼容,在欧洲,包括德国,荷兰,挪威,丹麦和波兰在内的欧洲各地都有许多潜在的氢存储地点。据估计,欧洲具有将氢的84.8 PWH 4储存在床的盐沉积物和盐圆顶中的技术潜力,因此具有很好的装备,可以在大规模地质地层中实施绿色氢的季节性存储,以提供网络平衡功能。氢的另一个优点是,一旦产生,它就可以通过船舶(作为压缩或液体氢,或在氨(例如氨和液体有机氢载体)或载体中移动,或者以合理的成本在世界范围内移动。这意味着拥有庞大的土地和良好可再生资源的国家(沙漠沿海地区,大风平原等)可以成为大量低成本氢的出口商。氢委员会最近的一项分析表明,这种燃料的国际大量运动只会使燃料5的交付成本增加10-30%。这意味着氢可以成为未来的可存储,可运输的燃料,从而逐步取代化石燃料在当今能源系统中的作用。
主持人是neuton源的最重要组成部分。它的作用是减慢从目标(基于加速器的中子来源)或反应器中渗出的中子,或对材料研究所需的非常低的能量。从历史上讲,专门用于中子散射实验的第一个新来源使用了热中子。如今,由于其对材料研究的显着优势,因此中子源的冷(和超低)中子的产生越来越多。液体 /固体氘(D 2),液体氢(H 2)和碳氢化合物(例如,液化 /甲烷)是反应堆和基于加速器的冷中子源的主持材料的标准选择。所有这些材料具有非常好的中子变化特性,但也具有严重的缺点:在液态氢或有限使用碳氢化合物材料的情况下,在高功率中子源中使用有限的中子能量范围(质子密度相对较低),因为它们容易受到严重辐射损害。因此,在世界各地正在积极寻找一种新型的调制材料,尤其是低温主持人的材料。在本文中,提出了与寻找新的中子调整材料有关的ISIS中子和MUON来源[1]的持续活动。
在过去的五十年中,由于需要增强能源安全性或缓解气候变化的需求,对所谓的氢经济有了几个阶段。这些阶段在主要市场发展方面都没有成功,这主要是由于缺乏成本竞争性,部分原因是技术准备挑战。尽管如此,最近一个新阶段已经开始,尽管持有原始目标,但它具有全绿色的新动机,即基于可再生能源。这一新运动已经启动了一些能源进口国以及具有丰富可再生能源资源和支持基础设施的两党合作。在这种情况下的一个主要挑战是(国家和国际)非电信可再生能源的出口途径的多样性。这提出了另一个挑战,即需要一种不可知的工具来公平地比较各种供应链路径,同时考虑各种技术经济因素,例如可再生能源,氢生产和转换技术,运输和目的地市场以及所有相关的不确定性。本文通过引入概率决策分析周期方法来解决上述挑战,以评估基于氢载体的各种可再生能源供应链途径。决策支持工具是通用的,可以适应任何可再生的化学和燃油供应链选项。这将液体氢(带有碱性电解器)作为第二好的供应链路线,ELCOH值分别为9.05、9.39和10.70 $/kGH 2。作为一个案例研究,我们已经研究了八种由两个电解剂(碱性和膜)组成的供应链选项和四个载体期权(压缩氢,液化氢,甲醇和氨),以从澳大利亚港口出口到新加坡,日本,日本和德国的三个目的地。的结果清楚地表明,由多个因素引起的决策的复杂性,而成本最低的首选供应链组合(ElectrySer Technology,Green Energy Carrier)的成本最低取决于氢(ELCOH)的预期水平成本还是预期的水平水平的能源(ELCOE)作为决策Cri Terion。例如,在给定输入参数的情况下,在案例研究中,带有碱性电解质的氨组合(AE-NH 3)成为新加坡,日本和德国的最低成本供应链选项,其值分别为8.60、8.78和9.63 $/kgh 2。然而,使用甲醇,甲醇(带有碱性电解质)成为所有目的地的首选供应链路径,而液体氢(带有碱性电解质)将其位置作为第二好的选择。
其他研究在东南亚各种氢生产途径的成本竞争力方面取得了相似的结果。li和taghizadeh-hesary(2020)比较了绿色氢的生产和供应与锂电池的成本,以及用于道路运输燃料应用的水力发电。Li等人观察到类似的成本比较结果。(2023),他们通过氢燃料电池或煤炭或天然气发电厂的混合燃烧研究氢生产和供应。将在第5.4节中详细阐述,这些研究将绿色氢生产技术与各种存储和运输替代品相结合,以得出合理的降落估算值,即现场氢成本。在电解氢中,两项研究都比较了选定的国家电网,太阳能光伏(PV),风和地热的使用,并假设缩减利用了可续签的发电量的可变性(Chang和Han,2021年)。存储和运输解决方案包括来自燃气管道,压缩氢卡车和船只的技术,液体氢运输,压缩氢卡车和船只以及液体有机氢化液体卡车和船只。
几个主要项目正在国际上进行。,例如,在Eng Land的北部,在英格兰北部项目以北的H21,Equinor,Northern Gas Networks和Cadent正在寻找机会通过使用氢而不是天然气进行供暖,从而使370万户房屋和40,000家企业脱碳。瑞典公司Vattenfall正在从事荷兰的一个项目,涉及将燃气电站转换为氢。vattenfall也参与了瑞典的Hybrit项目,在那里它使用氢致力于无排放的钢生产。在北美,尼古拉汽车公司计划建立一个由氢能卡车的700个加油站5。在瑞士,一个卡车所有者的财团已于2025年之前联手购买了1,600辆氢卡车。现代是供应卡车的公司之一。火车制造商阿尔斯通将于2022年到达德国的LNVG等公司提供水力发电驱动的火车。在英国8也正在进行类似的替换柴油火车的举措。在日本,川崎一直在与Shell合作开发和推出世界上第一艘用于液体氢9的运输船。
铝6061-RAM2是一种用于添加剂制造(AM)工艺开发的高强度铝原料。这种合金利用了反应性添加剂制造(RAM)技术。开发了RAM铝合金是可焊接的(因此可打印),而高强度锻造铝合金的强度特性则相等或超过强度。NASA和行业合作伙伴开发了激光粉末定向能量沉积(LP-DED)的AL6061-RAM2添加剂制造,以用于航空航天应用。的努力包括建立构建参数,表征合金,制造组件以及完成复杂的内部通道冷却喷嘴的热火测试。这些努力是针对使用高性能轻重量材料对大规模零件的日益增长的需求。使用LP-DED AL6061-RAM2制造了两个火箭发动机喷嘴,其中包括积分冷却通道。AL6061-RAM2已完成过程开发,并建立了初始属性。本文概述了LP-DED工艺开发,材料表征和性能,组件制造,补充开发和热火测试。使用液体氧(LOX)/液体氢(LH2)和Lox/甲烷(LCH4)提供了针对着陆级31 kN(7,000 lb F)推力发动机的热火测试结果。
aircraft ● Launch of a new demonstrator with a megawatt-class superconducting motor @Airbus @AirbusUpNext #superconductivity #ZEROe #Vivatech Paris, 23 May 2024 - Airbus UpNext, a wholly-owned subsidiary of Airbus, has launched a new technological demonstrator to accelerate the maturation of superconducting technologies for use in electric propulsion未来氢能飞机的系统。被称为冷冻型物,新的示威者将通过氦气再循环环冷却并由液体氢冷却并由由法国图卢兹,法国和德国Ottobrunn开发的两个兆瓦级超导的电推进系统。“我们以前的示威者表明,超导技术将是对未来氢驱动飞机的高功率电气化的关键推动力。我真的相信,新的示威者将导致推进系统的性能提高,转化为重量和节省燃料的潜力。空中客车公司多年来一直在开发用于高功率推进的超导技术,最终导致去年综合500 kW的低温推进系统的动力。Cryoprop将确认对未来飞机应用的超导技术的潜力,评估与安全,工业化,维护和操作有关的所有方面。该演示者还将为空客提供开发高级,内部专业知识的机会,并促进一个新的生态系统,以加速在超导电缆,电动机,低温电力电子和低温冷却系统等领域引入新产品。注释编辑: