- Grundfos Norway
- Produkter & løsninger
- Industrier
- Ren energi
- Grønn hydrogen
Optimaliserte vannløsninger for bærekraftig grønn hydrogenproduksjon.
Ultrarent vann er avgjørende for å produsere hydrogen av høy kvalitet og opprettholde optimal elektrolysørytelse. Utilstrekkelig vannbehandling kan kompromittere driften og til og med skade elektrolysøren.
Type elektrolysørteknologi og matevann bestemmer den nødvendige vannbehandlingsprosessen. Vi sørger for at du får den riktige løsningen gjennom vår bransjeledende ekspertise, brett utvalg av standardprodukter og internasjonal støtte – hjelper virksomheten din fra vannkilden til hjertet av elektrolysøren.
Visste du at? Viktige vannfakta i hydrogenproduksjon
Mengden ultrarent vann er 9 m3 for 1 tonn grønt hydrogen
Men hvorfor ultrarent vann? Flere faktorer bestemmer den nødvendige vannkvaliteten, og hvert ion og molekyl som er tilstede i vannet påvirker elektrolysøren forskjellig. For å unngå dette er ultrarent vann viktig.
Elektorlysatorer trenger 50 til 100 m3 DI-vann i timen for hver MW
For å forhindre temperaturøkning i elektrolysøren er en høy strømningshastighet på 50-100 m³/t per MW avgjørende for resirkulering av ultrarent vann og KOH-løsninger. Dette er 250-500 ganger større enn pumpekapasiteten som trengs for det ultrarene vannet som går inn i elektrolysøren.
25 % av energien som går til elektrolyse må kjøles ned
Elektrolyse produserer ikke bare grønt hydrogen, men genererer også mye varme. Kjøletårn spiller en avgjørende rolle i å spre denne overskuddsvarmen, og pumper er kjernen i kjøleprosessen. De sikrer en kontinuerlig strøm av vann for å maksimere varmeutvekslingen, noe som bidrar til å holde prosessen stabil og energieffektiv.
Skreddersydd vannbehandling på tvers av alle elektrolysørteknologier
Våre vannbehandlingsløsninger for hydrogenproduksjon starter med et skreddersydd forbehandlingstrinn, basert på de spesifikke egenskapene til det hentede vannet. Dette etterfølges av en rekke poleringstrinn, som varierer avhengig av elektrolysørteknologien som brukes. Enten det er bløtgjøring, avionisering eller andre avanserte behandlinger, sikrer vi produksjon av ultrarent vann som er avgjørende for å opprettholde funksjonen til elektrolysøren samt sikre effektiv hydrogenproduksjon.
Vi er spesialister på vannbehandling for:
- Alkalisk vannelektrolyse (AWE)
- Polymerelektrolyttmembranelektrolyse (PEM)
- Innvendig polering i forbindelse med PEM
- Elektrolysører med fast oksid (SOEC)
- Anionebyttermembranelektrolyse (AEM)
Grundfos Water Treatment Europe (tidligere EUROWATER) har designet og produsert vannbehandlingsløsningen for verdens første kommersielle anlegg som øker biogassproduksjonen gjennom elektrolyse og biologisk metanisering.
Lær om effektiv vannbehandling for å forbedre elektrolysørsystemer
Enten du leter etter en grundig utforskning av foredlingssløyfer og sjøvannsbruk i hydrogenproduksjon, eller bare en kort oversikt over viktigheten av vannbehandling, har våre whitepapers deg dekket. Dykk ned i våre omfattende ressurser for å avdekke fordelene med riktig vannbehandling i hydrogenproduksjonsprosessen.
Pålitelig og sikker hydrogenproduksjon krever energieffektive pumper. Pumpene er ansvarlige for å transportere vann gjennom ulike stadier av hydrogenprosessen, og spiller en sentral rolle ved å flytte en stor mengde varme under elektrolyseprosessen for å opprettholde en akseptabel temperaturforskjell over elektrolysørstabelen.
Lær alt du trenger å vite om pumpeløsninger for grønn hydrogen
Pumper i grønne hydrogensystemer sikrer en jevn tilførsel av ferskvann for elektrolyse, sirkulerer vann for å fjerne urenheter, opprettholder strømmen av avionisert vann og sprer varme som genereres under elektrolyse og annen anleggsdrift. Last ned vårt whitepaper for å oppdage alle jobbene som må gjøres.
FAQ - vannbehandling og hydrogenproduksjon
Hvor mye vann trenger jeg til elektrolyseprosessen min?
Mengden varierer avhengig av effektiviteten til elektrolysatoren din, men en god tommelfingerregel er rundt 200 L/t per MW elektrolysekapasitet. Dette inkluderer ikke vann til kjøling.
Hvor mye hydrogen kan jeg produsere fra vannet mitt?
Vann inneholder to hydrogenatomer og ett oksygenatom. Fordi oksygen er 16 ganger tyngre enn hydrogen, tar det opp mesteparten av massen i et vannmolekyl. 89 % av massen er oksygen og 11 % er hydrogen. Det betyr at for å produsere 1 kg hydrogen kreves det 9 kg vann. I virkeligheten kreves det 10-13 kg vann på grunn av tap og ineffektivitet.
Hva er ASTM vannkvalitet?
ASTM Type I, II, II og IV er et sett med internasjonale standarder for vannkvalitet som ofte brukes for å beskrive vannkvalitetskrav for elektrolysører. De dekker konduktivitet/resistivitet, natrium, klorid, TOC og silisiumdioksyd, men i virkeligheten er de ofte utilstrekkelige til å beskrive vannkvalitetsbehovet for elektrolysører.
Hvor trenger jeg vannbehandling?
Både PEM og alkalisk elektrolyse krever etterfyllingsvannbehandling. PEM krever også kontinuerlig polering av vannet når det har kommet inn i elektrolysecellen.
Kan jeg bruke sjøvann eller renset avløpsvann som fødevann for elektrolyse?
Ja. Hver vannkilde krever spesiell oppmerksomhet imot spesifikke bestanddeler i vannet, og du må ta variasjoner i innløpsvannkvaliteten i betraktning. Generelt kan vi si at avløpsvann krever spesiell oppmerksomhet til næringsstoffer og mikroorganismer som kan forårsake biobegroing, samt belastning av organiske stoffer, mens sjøvann krever fokus på høy retensjon av ioner.
Hvordan påvirker vannkvaliteten levetiden til elektrolysører?
Levetiden oppgitt av elektrolysatorprodusenter er helt avhengig av overholdelse av vannkvalitetskrav. Selv små mengder uønskede ioner og molekyler i vannet kan forårsake irreversibel skade på elektrolysørene.
Hvordan oppnår jeg den nødvendige vannkvaliteten for elektrolyse?
Vanligvis må vi først bringe råvannet til en tilstand som ligner på drikkevannskvalitet. Herfra blir vannet mest kondisjonert for å unngå avleiring, hvoretter en RO-prosess brukes for å fjerne hoveddelen av ioner, organiske stoffer og kolloider. Det kreves også en målrettet prosess for å fjerne oppløste gasser. Til slutt kan et poleringstrinn implementeres avhengig av elektrolysatorens spesifikke behov.
Hvilket materiale skal pumpen være laget av for mitt hydrogensystem?
Siden målet er å produsere ultrarent vann til hydrogensystemet, skal pumpen være laget av rustfritt stål for å unngå jernforurensning.
Trenger jeg å bekymre meg for elektrokorrosjon i pumpeakseltetningen når jeg produserer hydrogen?
Ja, elektrokorrosjon kan oppstå ved pumping av ultrarent vann. For å forhindre dette kan materialer som silisiumkarbid og wolframkarbid brukes på grunn av deres holdbarhet og motstand.
Hvor store prosjekter kan Grundfos Water Treatment dekke?
Vårt utstyr dekker området fra små 1-10 MW installasjoner til storskala GW installasjoner.
Hvilke størrelser pumper tilbyr Grundfos for hydrogenproduksjon?
Grundfos tilbyr et bredt spekter av pumpestørrelser for hydrogenproduksjonsprosesser. Dette inkluderer små CRN-pumper med en kapasitet på 1 m³/t til store NBG-pumper med en kapasitet på 1000 m³/t. Se prosessdiagrammet for mer informasjon.
Hvis du er interessert i å vite mer, ta kontakt med oss.
Sikrer sømløs elektrolysørdrift gjennom avansert vannbehandling
Å opprettholde riktig vannkvalitet er avgjørende for effektiv og pålitelig drift av polymerelektrolyttmembran (PEM) elektrolysører. Urenheter i vannet kan akselerere korrosjon, redusere effektiviteten og skade kritiske komponenter, noe som fører til økte vedlikeholdskostnader og driftsstans.
Vi har dekket deg med avanserte vannbehandlingsløsninger for PEM-elektrolysør gjennom hele den grønne hydrogenproduksjonen.
Behandling og håndtering av vann til PEM-kvalitet
- Fjerner kalsium og magnesium fra vann, og unngår tilstopping av RO-membraner.
- Forhindrer kalsiumavleiringer i rør, dampkjeler, varmtvannsenheter, varmevekslere og kjøletårn.
- Forbedre pålitelig drift og forleng levetiden til andre enheter.
- Demineralisert vann ved membranfiltrering for ultrarent matevann
- Fjerner mer enn 98 % av oppløste salter, mikroorganismer, bakterier og de fleste organiske stoffer, og reduserer dermed mikrobiell korrosjon.
- RO-PLUS vannbesparende teknologi tilgjengelig for en gjenvinningsgrad på opptil 90 %.
- Utstyrt med e-pumpe for høy energieffektivitet
- Fjerner oppløste gasser fra vannet uten bruk av kjemikalier.
- Trykkluft brukes som strippegass.
- Reduserer CO2-nivået betydelig, noe som resulterer i lavere ledningsevne i vannet.
- Brukes etter omvendt osmose for polering av RO-permeat
- Oppretthold lave nivåer av konduktivitet, TOC og silika
- Elektrokjemisk regenerering for en kontinuerlig prosess uten behov for kjemikalier eller harpiksbytte
- Alternativ til en konvensjonell mixed-bed poleringsmaskin i sminkebehandlingstoget
- Brukes til polering av ultrarent fødeevann og kontinuerlig polering i PEM-raffinementsløyfe
- Sikrer ledningsevne under 0,1 µS/cm
- Ingen kjemikalie lagring nødvendig på grunn av regenerering utenfor eget lokale
- Tilgjengelig i standard PPA-belegg for fødevann og rustfritt stål uten belegg for raffinementsløyfe
- Utvalgte resiner for fødevann og raffinementsløyfe
European Energy har åpnet verdens første storskala kommersielle produksjonsanlegg for e-metanol i Kassø, Aabenraa, Danmark. Grundfos Water Treatment leverte vannbehandlingsløsningen for 50 MW PEM-elektrolysøren, som krever en jevn tilførsel på 10 000 liter ultrarent vann i timen med en ledningsevne under 0,1 µS/cm. Last ned casen for å lese mer om vannbehandlingsløsningen.
Vannbehandling utgjør bare ca. 1 % av den totale kapitalkostnaden for et elektrolysøranlegg. Forsømmelse av riktig vannbehandling kan imidlertid sette hele operasjonen i fare. Med andre ord, selv om investering i god vannbehandling kanskje ikke påvirker forretningssaken nevneverdig, kan det å gjøre det dårlig føre til svikt og betydelige tap.
Opprettholde ultrarent vann for å gi topp ytelse i PEM-elektrolysører
Under elektrolyse endres sammensetningen av vannet, og frigjør skadelige ioner i DI-vannsløyfen. For å forhindre forurensning er det viktig å kontinuerlig behandle det ultrarene vannet. Dette oppnås ved å behandle en sidestrøm av DI-vannsløyfen i en foredlingssløyfe, som vanligvis involverer avionisering og partikkelfiltrering.
Som en generell retningslinje bør foredlingssløyfen i PEM-systemer håndtere en strømning lik 1–5 % av DI-vannsløyfen for å sikre optimal ytelse og effektivitet.
Utforsk kritiske vannbehandlingsutfordringer som er unike for PEM-elektrolysører
Det er et faktum at vannet som brukes til elektrolyse må være av meget høy kvalitet. Å behandle matevannet til ønsket kvalitet er imidlertid bare halve historien. Å opprettholde denne høye vannkvaliteten mens den sirkulerer inne i elektrolysøren er like avgjørende. Dette white paperet utforsker dynamikken til vann i elektrolysøren og implikasjonene for vannbehandling i en foredlingssløyfe.
FAQ - vannbehandling og hydrogenproduksjon
Hvilken kvalitet på vann trenger jeg for elektrolyseprosessen min?
Kvaliteten avhenger av hvilken type elektrolyseutstyr du bruker, alkalisk eller PEM, og fra hvilken produsent utstyret er levert. Fra et konduktivitetsperspektiv kan verdiene variere fra 0,056-5 µS/cm, men mange bestanddeler påvirker elektrolyseprosessen avhengig av den spesifikke teknologien som brukes.
Hvor trenger jeg vannbehandling?
Både PEM og alkalisk elektrolyse krever etterfyllingsvannbehandling. PEM krever også kontinuerlig polering av vannet når det har kommet inn i elektrolysecellen.
Bør jeg bruke EDI eller mixed bed i mine polere?
Om du skal bruke EDI eller mixed bed avhenger av om du trenger det til fødevannpolering eller innvendig polering. Dessuten har EDI en tendens til å ha høyere CAPEX, men lar deg unngå regenerering av brukte resiner.
Hvilken ionebyttermasse skal jeg bruke til å polere vann for elektrolyse?
Valg av ionebyttere er svært viktig for å sikre en stabil elektrolyseprosess. Bruk av feil type ionebytter kan føre til irreversibel skade på elektrolysestabelen.
Hvor store prosjekter kan Grundfos Water Treatment dekke?
Vårt utstyr dekker området fra små 1-10 MW installasjoner til storskala GW installasjoner.
Hvis du er interessert i å vite mer, ta kontakt med oss.
Oppnå topp ytelse i alkalisk elektrolyse med ultrarent vann
Å sikre ultrarent vann er avgjørende for optimal ytelse og lang levetid for alkaliske vann elektrolysører. Riktig vannbehandling fjerner uønskede urenheter og forbindelser som kan forstyrre elektrolyseprosessen, og minimerer de totale kostnadene for vannbehandling ved å forhindre opphopning av forurensninger i systemet.
Utforsk våre avanserte vannbehandlingsteknologier designet for å oppnå bærekraftig og effektiv hydrogenproduksjon ved å opprettholde den nødvendige vannkvaliteten for den alkaliske elektrolyseprosessen.
Behandling og håndtering av vann til alkalisk kvalitet
- Fjerner kalsium og magnesium fra vann, og unngår tilstopping av RO-membraner.
- Forhindrer kalsiumavleiringer i rør, dampkjeler, varmtvannsenheter, varmevekslere og kjøletårn.
- Forbedre pålitelig drift og forleng levetiden til andre enheter.
- Demineralisert vann ved membranfiltrering for ultrarent matevann
- Fjerner mer enn 98 % av oppløste salter, mikroorganismer, bakterier og de fleste organiske stoffer, og reduserer dermed mikrobiell korrosjon.
- RO-PLUS vannbesparende teknologi tilgjengelig for en gjenvinningsgrad på opptil 90 %.
- Utstyrt med e-pumpe for høy energieffektivitet
HySynergy I 20MW er et av de største produksjonsprosjektene for grønt hydrogen i Europa, ledet av Everfuel. Grundfos vannbehandlingsløsning ved HySynergy-anlegget består av mykgjøring ved ionebytter og dobbeltpass RO for å oppfylle kvalitetsnivået til etterfyllingsvannet.
Mange vil si at 5 µS/cm bør være den nedre konduktivitetsgrensen for standard alkalisk elektrolyse, men det vi ser fra markedet i dag er en trend mot høyere krav til vannkvalitet – også for alkalisk elektrolyse.
Opprettholde ultrarent vann for å forbedre effektiviteten av alkalisk elektrolyse
Dannelsen av partikler i matevannet kan tette elektrolysøren og føre til driftsstans. For å forhindre dette må hele strømmen behandles i en foredlingssløyfe for å opprettholde vannkvaliteten inne i elektrolysøren.
Dette white paperet utfolder dynamikken til vann i elektrolysøren og gir deg verdifull innsikt i raffinering av vann for alkalisk elektrolyse.
FAQ - vannbehandling og hydrogenproduksjon
Hvilken kvalitet på vann trenger jeg for elektrolyseprosessen min?
Kvaliteten avhenger av hvilken type elektrolyseutstyr du bruker, alkalisk eller PEM, og fra hvilken produsent utstyret er levert. Fra et konduktivitetsperspektiv kan verdiene variere fra 0,056-5 µS/cm, men mange bestanddeler påvirker elektrolyseprosessen avhengig av den spesifikke teknologien som brukes.
Hvor trenger jeg vannbehandling?
Både PEM og alkalisk elektrolyse krever etterfyllingsvannbehandling. PEM krever også kontinuerlig polering av vannet når det har kommet inn i elektrolysecellen.
Hvor store prosjekter kan Grundfos Water Treatment dekke?
Vårt utstyr dekker området fra små 1-10 MW installasjoner til storskala GW installasjoner.
Hvis du er interessert i å vite mer, ta kontakt med oss.