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World File Search System电解剂
关键的矿物质需求可能会限制绿色氢产量的规模
氢（H 2）被广泛认为对工业和运输的脱碳至关重要。由可再生电力提供动力的水电解（通常称为绿色H 2）可用于产生H 2，二氧化碳排放率低。在此，我们分析了在三种不同的假设未来需求方案下与绿色H 2产量相关的关键矿物质和能源需求，范围从100 - 1,000 MTPA H 2。在每种情况下，我们计算建造水电器所需的关键矿物质需求（即，电极和电解质），并建造专用或其他可再生电源（即，风和太阳能）为电解器供电。我们的分析表明，使用铂金属金属和稀土元素的缩放电解仪和可再生能源技术可能会面临供应限制。特定数量的灯笼，Yttrium或虹膜需要增加电解剂的能力，甚至需要更多的新近矿物质，硅，锌，钼，铝和铜，以构建专用的可再生电力源。我们发现，根据某些能源过渡模型，将绿色H 2产量满足预计的净零目标将需要约24,000 TWH的专用可再生能源产生，这大约是2050年在2050年网格上的总量。总而言之，关键的矿物约束可能会阻碍绿色H 2的缩放，以满足全球净零排放目标，从而激发了对生成H 2的替代性，低排放方法进行研究和开发的需求。
合成天然气生产
摘要可再生能源的挥发性性质需要存储以补偿失衡并提供可靠的基本负载。权力对甲烷技术促进了以合成天然气（SNG）形式的长期可再生能源存储在天然气网络中。与氢不同，网络中的SNG使用没有限制，天然气设备可以在SNG上运行。在甲烷剂中产生SNG所需的两个输入是氢和CO 2，可以从多个来源获得。这导致SNG生产中的多个可能的过程流程配置，每个过程都具有不同的性能。在GAM中开发了一个优化模型，以分析这些各种配置的性能。这项研究的目的是确定最佳配置，关键成本因素及其对生产成本的影响，以确定需要进一步发展以降低成本的领域。这项工作还旨在通过实施阶乘设计和多元分析（方差分析）方法来确定SNG每单位SNG的生产成本以及对生产成本产生最大影响的因素。甲烷剂，电解剂，沼气升级和氢存储被认为是这项工作中的基本过程单位。生产第一年确定的最低生产成本为0.432€/ kWh SNG。所获得的折扣生产成本表明，从现在起20年来最低的成本为0.143欧元 /千瓦时SNG。关键字：甲烷，SNG生产成本，合成天然气（SNG）。对生产成本影响最大的变量是甲烷甲的资本支出，然后是甲烷甲的能力。
一种可扩展的集成太阳能设备，用于自主生产绿色甲烷
CO 2转换为具有高热量价值的分子是减少工业化国家的碳足迹的主要挑战。提出了许多概念，但是到目前为止，已经采取了有限的行动来设计，整合和规模在商业上可行的技术。在这里，我们报告了一种自主太阳能驱动设备的长期性能，该设备在轻度条件下连续将CO 2转换为CH 4。它将生物甲基化反应器耦合到一组将硅 /钙钛矿串联太阳能电池与质子交换膜电解剂结合的集成光化学细胞，以从水中生产太阳能氢。在2022年7月在意大利JRC ISPRA的72小时的室外运营中，基准设备实现了燃油产量（由全球水平辐照度计算得出），这表明，重新设计和密切的实验室规模概念可以克服技术障碍，可以克服该技术范围的工业图片，以使人工的工业人工部署的工具部署。在2022年7月在意大利JRC ISPRA的72小时的室外运营中，基准设备实现了燃油产量（由全球水平辐照度计算得出），这表明，重新设计和密切的实验室规模概念可以克服技术障碍，可以克服该技术范围的工业图片，以使人工的工业人工部署的工具部署。
加拿大二氧化碳去除和负排放氢生产的案例研究
摘要：本文介绍了针对当代能源和气候政策问题的新的基于自然问题的专家观点。本文提出了一个新兴的工业主张，将加拿大林业技术与石油和天然气行业开发的化学工程能力相结合。该主张是利用传统林业习惯留下的剩余材料中利用木纤维。该纤维被转运到中央设施，并通过部分氧化转化为氢和二氧化碳。该过程（以及所得的氢）保留了树木的碳捕获工作，因为二氧化碳被隔离在永久的地质存储中。项目开发人员已经创造了一词亮绿色，以将这种方法与电解剂产生的碳中性绿色氢区分开。讨论的方法是碳负的，有可能在工业过程中替代更肮脏的传统氢来源，并最终提供低碳替代石油的运输和移动性。本文讨论了一系列环境考虑。本文没有进行研究，它仅提供了具有潜在意义的新技术建议的观点，因为其明显的潜力可以使时间尺度与2050净零净政策范围一致。此外，提出的案例研究被认为是商业上可行的，而无需进行额外的公共政策干预措施以外的清洁燃料。此外，不需要新的技术发展。案例研究是一个正在进行的项目，而不是回顾性和历史性质。本文提出了一组问题，随着技术的发展，需要调查，审核和研究。
高功率电动汽车充电集线器集成平台（ECHIP）：基于DC分配充电集线器的设计指南和规格洞察催化剂 - 离子体接口
X射线光电子光谱（XPS）是一种用于研究聚合物电解质膜燃料电池和电解剂中催化剂的表面特性和组成的常用技术。XPS分析催化剂层（CLS）越来越多地使用催化剂和支持组成和结构之间的关系，催化剂墨水组成，CL制造方法和参数以及它们的性能和耐用性。基于IR的CLS的表征由于多种因素，包括对IR 4F光谱的解释，O 1S光谱中的催化剂和离子体物种的解释以及离子体对X射线损伤的敏感性，这会导致催化剂ionomer界面的变化，通常比样本之间的差异更大。本研究报告了一种详细的XPS表征的方法，基于IR的CL，建立定量指标，并提供有关催化剂离子体界面的见解，该界面可以与多种处理和性能指标相关。具体来说，我们已经评估了使用几种常见CL涂层方法制备的CL中的表面组成差异。我们还研究了用不同的催化剂负荷和电化学测试后选定样品制备的CL。通常，我们发现了元素比和从O 1S光谱的详细分析得出的趋势的良好协议。此外，O 1S分析揭示了催化剂组成的差异，解决了与IR 4F光谱解释有关的一些挑战和局限性。
氢生产的技术经济分析
本研究对灰色，蓝色和绿色氢生产途径进行了全面的技术经济分析，评估其成本结构，投资可行性，基础设施挑战以及降低政策驱动的成本。调查结果证实，灰氢（$ 1.50– $ 2.50/kg）仍然是当今最具成本效益的最具成本效益，但越来越受碳定价限制。蓝色氢（$ 2.00– $ 3.50/kg）提供过渡途径，但取决于CCS成本，天然气价格波动和监管支持。绿色氢（$ 3.50– $ 6.00/kg）目前是最昂贵的，但可以从下降的可再生电力成本，电动机效率提高以及政府激励措施中受益，例如《通货膨胀率降低法》（IRA），可提供高达$ 3.00/kg的税收抵免。分析表明，可再生电量的成本低于$ 20- $ 30/MWH对于绿色氢对于与化石基氢的成本均衡至关重要。DOE的氢摄影计划的目的是到2031年将绿色氢的成本降低至1.00美元/千克，强调需要降低资本支出，规模经济和提高电解剂效率。基础设施仍然是一个关键的挑战，尽管液化氢和化学载体由于能源损失和重新兑换费用而保持昂贵，但管道改造将运输成本降低了50–70％。投资趋势表明，向绿色氢的转变日益增长，到2035年预计，超过2500亿美元的价格超过了蓝氢的预期1000亿美元。碳定价高于$ 100/吨的碳定价可能会在2030年之前使灰氢变得不竞争，从而加速了向低碳氢的转移。氢的长期生存能力取决于持续的成本降低，政策激励措施和基础设施扩展，绿色氢定位为2035年净零能量过渡的基石。
评估可再生能源出口的替代功率到化学途径
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。