RP-Energie-Lexikon - gaz RE, gaz eolian, gaz solar, gaz de stocare, electroliză, metanare, gaz natural,

Definiție: un gaz inflamabil care se obține din surse regenerabile cu ajutorul energiei electrice

Termeni mai specifici: gaz eolian, gaz solar, biogaz

Creație originală: 23.08.2011; ultima modificare: 14.03.2020

Există metode tehnice de producere a gazelor inflamabile precum metanul sau hidrogenul cu ajutorul energiei electrice în loc să le extragem din natură ca combustibili fosili precum gazul natural. În special, hidrogenul gazos poate fi produs prin electroliza apei. Metanul poate fi obținut, de asemenea, prin metanare. Dacă energia electrică pentru electroliză provine din surse regenerabile (de exemplu, din energia eoliană sau din energia solară), hidrogenul produs și metanul obținut din acesta sunt denumiți gaz RE, unde RE înseamnă energie regenerabilă, uneori și e- Gaz. Dacă se folosește electricitate din turbine eoliene, se vorbește și despre gazul eolian, în cazul energiei solare a gazului solar.

Termenul de putere la gaz (mai general, putere la X) este, de asemenea, frecvent utilizat, prin care „puterea” reprezintă oarecum imprecis pentru energia electrică și nu pentru energie. Articolul despre Power to Gas explică mai detaliat modul în care poate fi utilizat acest concept.

O astfel de generare de gaz este deosebit de interesantă în ceea ce privește posibila stocare, adică pentru extinderea stocării energiei. Acesta este motivul pentru care se vorbește despre stocarea gazului.

Producerea hidrogenului prin electroliză

Energia electrică poate fi utilizată pentru a genera hidrogen într-o instalație de electroliză (un electrolizator). Aparatul de electroliză (adesea o baterie de la mulți electrolizori) este alimentat cu curent continuu la un nivel de tensiune scăzută, care este posibil obținut din curentul alternativ sau curentul trifazat printr-un convertor.

Eficiența electrolizei poate fi de peste 80%, dar există un compromis între eficiență și costurile sistemului: Un debit de energie mai mare prin operarea cu cea mai mare intensitate posibilă a curentului înseamnă că tensiunea aplicată este puțin mai mare, ceea ce scade eficiența. Această considerație forțează un grad de eficiență destul de redus, în special atunci când un electrolizator atinge doar câteva ore de încărcare completă pe an, de ex. B. dacă va recicla doar excesul de energie electrică generat temporar. În astfel de cazuri, o eficiență de 70% este mai realistă.

Detalii tehnice suplimentare sunt explicate în articolul despre electroliză.

Alimentarea hidrogenului în rețeaua de gaze naturale

Hidrogenul produs poate fi alimentat în rețeaua de gaze naturale în cantități limitate, astfel încât să poată fi consumat în altă parte împreună cu gazul natural și nu este necesară o infrastructură separată de hidrogen. Cu toate acestea, dezavantajul este densitatea energetică volumetrică semnificativ mai mică a hidrogenului:

Contoarele de gaz înregistrează volumul de gaz care a trecut. Cu un conținut variabil de hidrogen, aceasta înseamnă că cantitatea de energie relevantă nu mai poate fi determinată din volum. De aceea, conținutul de hidrogen trebuie să rămână limitat la câteva procente.
Cu un conținut mai mare de hidrogen, unii consumatori ar putea avea probleme tehnice din cauza proprietăților modificate ale gazului (de exemplu, cerințele de aer modificate pentru combustie).
Densitatea redusă a energiei duce, de asemenea, la o capacitate redusă de transport și de stocare a instalațiilor.

Producția de metan

Problemele menționate cu hidrogenul pot fi evitate prin producerea de metan (CH4) din hidrogen (H2) și dioxid de carbon (CO2) sau, de asemenea, monoxid de carbon (CO). Această metanare catalitică ar fi posibilă la scară industrială, dar este asociată cu alte pierderi de energie de aproximativ 14%. Aceasta înseamnă că, în combinație cu electroliza (a se vedea mai sus), ar fi posibilă o eficiență globală de aproximativ 60%. Sistemele viitoare în care electroliza la temperaturi ridicate face căldura reziduală din metanare utilizabilă ar putea realiza eficiențe peste 80%.

Cu toate acestea, metanul RE obținut ar fi comparabil cu gazul natural de înaltă calitate și ar putea fi utilizat cu acesta fără restricții. Poate fi numit gaz natural sintetic sau gaz natural artificial.

Până în prezent, această opțiune nu a fost utilizată, deoarece metanul RE ar fi mult mai scump decât gazul natural.

Producția de monoxid de carbon

În prezent se desfășoară cercetări privind procesele cu care monoxidul de carbon (CO) ar putea fi generat din dioxidul de carbon (CO2) cu ajutorul energiei electrice, și anume într-o plasmă care este creată prin descărcarea electrică a gazului. Au fost demonstrate eficiențe de până la aproximativ 60%, iar cercetările ulterioare ar putea duce la eficiențe și mai mari. Din monoxidul de carbon generat în reacții chimice, cum ar fi. B. Se obțin combustibili.

Ceea ce ar fi interesant la această abordare este că nu se efectuează nicio electroliză, ceea ce elimină și dezavantajele sale (în special în ceea ce privește costurile și densitatea limitată a puterii). Astfel de procese ar putea fi, de asemenea, adecvate pentru utilizarea excedentelor temporare de energie electrică prin stocarea substanțelor chimice.

Comparație cu biogaz

Gazul EE din energia electrică poate fi, de asemenea, văzut ca o alternativă la biogaz (care, de altfel, merită, în principiu, și eticheta „gaz EE”). În ambele cazuri, metanul se obține în principal din energie regenerabilă. În comparație cu aceste metode, gazul RE are un mare avantaj în ceea ce privește productivitatea suprafeței. B. un sistem cu fotovoltaic, electroliză cu hidrogen și metanare ar fi (pentru aceleași cantități de energie) mult mai mic decât cel al sistemului de biogaz, deoarece legarea energiei solare în centrale este destul de ineficientă din punct de vedere energetic - mult mai puțin eficientă decât generarea de electricitate cu fotovoltaic. În plus, sunt evitate dezavantajele ecologice semnificative ale biogazului (de exemplu, efectele modificărilor indirecte ale utilizării terenului și alunecării de metan care apar adesea). Pe de altă parte, costurile pentru gazul RE au fost până acum semnificativ mai mari, mai ales dacă nu se utilizează doar surplusul de energie electrică pe termen scurt, dar sistemele fotovoltaice sunt construite special pentru generarea gazului RE. Dacă costurile pentru fotovoltaic și electroliză vor scădea pe termen lung într-o asemenea măsură încât comparația economică este fundamental diferită, este încă îndoielnic.

Întrebări și comentarii de la cititori

Aici puteți sugera întrebări și comentarii pentru publicare și răspuns. Autorul RP-Energie-Lexikon va decide acceptarea conform anumitor criterii. În esență, ideea este că problema prezintă un interes larg.

Dacă primiți ajutor aici, s-ar putea să doriți să vă întoarceți favoarea cu o donație cu care susțineți dezvoltarea în continuare a dicționarului energetic.

Protecția datelor: Vă rugăm să nu introduceți aici date personale. Nu le-am publica oricum și le-am șterge în curând. Consultați și politica noastră de confidențialitate.

Dacă doriți feedback personal sau sfaturi din partea autorului, vă rugăm să îi scrieți prin e-mail.

Prin trimiterea vă dați consimțământul de a publica intrările dvs. aici în conformitate cu regulile noastre.

literatură

[1]	Studiul „Evaluarea economică și ecologică a unei oferte de gaze eoliene”, realizat de Institutul Fraunhofer pentru Energie Eoliană și Tehnologia Sistemelor Energetice (IWES) în numele Greenpeace Energy

Dacă vă place acest site web, vă rugăm să informați prietenii și colegii - e. B. prin intermediul rețelelor sociale făcând clic aici:

Aceste butoane de partajare sunt configurate într-o manieră prietenoasă pentru protecția datelor!

Cod pentru linkuri de pe alte site-uri web

Dacă doriți să plasați un link către acest articol în altă parte (de exemplu, pe site-ul dvs., pe rețelele sociale, pe forumurile de discuții sau pe Wikipedia), puteți găsi codul aici. Astfel de legături pot fi B. să fie foarte util pentru explicații de cuvinte.

Link HTML către acest articol:

Cu o imagine de previzualizare (vezi caseta direct deasupra):

Dacă credeți că este potrivit să puneți un link pe Wikipedia, de ex. B. sub „== Weblinks ==”:

Ultimele articole de pe RP Energy Blog:

29-09-2020: nou ghid pentru sistemele de ventilație și aer condiționat și purificatoarele de aer
04-05-2020: Reactorul cu dublu fluid: noul reactor minune pentru un viitor luminos al energiei nucleare?
21-04-2020: probleme tehnice la trimiterea buletinului informativ
2020-04-18: Digitalizare și streaming video: nici pe departe atât de dăunătoare pentru climă așa cum se susține
2020-03-23: Cum verific informațiile pentru fiabilitate?
10.02.2020: apelul de trezire al Gretei Thunberg la rațiune
2020-01-27: Comerțul cu emisii face ca eliminarea treptată a cărbunelui din Germania să fie ineficientă pentru protecția climei?
2019-12-30: Salvați Terrapower sau NuScale renașterea energiei nucleare?
2019-11-22: Studiul gazelor naturale realizat de Energy Watch Group: gazul natural este semnificativ mai nociv pentru climă decât se aștepta
2019-10-21: Vehicule cu combustibil: soluția mai bună decât mașinile electrice cu baterie?

Puteți primi în mod regulat articole precum buletine informative!