A hidrogéntartalmú földgáz hatása az expanziós gázelőkészítő technológiára
2021/3. lapszám | Molnár Zita, Lékó Csaba, Galyas Anna Bella, Szunyog István | 461 |
A hidrogén zöld energiahordozónak tekinthető, amennyiben karbonmentes villamos energiából állítják elő vízbontással. Számos hasznos tulajdonsága mellett új előnyként jelentkezik, hogy az elektrolízis által megtermelt hidrogén a közeljövőben a földgázhálózati-rendszerben tárolható lehet. A 2020 januárjában megjelent „Nemzeti Energiastratégia 2030, kitekintéssel 2040-ig” c. tanulmány [1] jelentős hangsúlyt fektet a hidrogénre, mint energiahordozóra (amely megújulónak minősül, amennyiben tisztán megújuló alapon állítják elő). A stratégia célkitűzése többek között az üvegházhatású gázok (ÜHG) kibocsátásának 40%-kal történő csökkentése 1990-hez képest, valamint a karbonmentes forrásokból megtermelt villamos energiával előállított hidrogén földgázhoz történő keverése. A hidrogén betáplálása az együttműködő földgázrendszerbe számos kérdést felvet és rendkívül szerteágazó vizsgálati lehetőségeket kínál. A cikkben azt vizsgáltuk, hogy a hidrogéntartalmú földgáz okoz-e változásokat a gázexpanzió során bekövetkező hőmérséklet- csökkenés mértékében, és ha igen, ez miként befolyásolja az expanziós (hidegszeparációs) gázelőkészítés folyamatait.
A hidrogénnel kapcsolatos kutatások napjainkban egyre nagyobb jelentőségűek. A hidrogén, mint zöld energia a mindennapi élet több területén is úttörő szerepet játszik, így például a hidrogénhajtású járművek esetében, vagy a földgázhálózatba történő betáplálása kapcsán. Az utóbbi időben több hidrogénnel kapcsolatos kiadvány is megjelent, amelyek a hidrogént, mint zöld energiát előnyben részesítik. A 2020 júliusában megjelent „Hidrogénstratégia a klímasemleges Európáért” kiadvány [6] fő célja, hogy a hidrogén segítségével a 2050-re célul kitűzött klímasemleges politika megvalósuljon, azaz az ÜHG nettó kibocsátása zéró legyen a gazdasági tevékenységek során. Kiemelkedő jelentőségű a fentebb említett „Nemzeti Energiastratégia 2030, kitekintéssel 2040-ig”, amely nagy figyelmet fordít a hidrogén betáplálására a földgázrendszerbe, és mint megújuló energiaforrásra, amelynek tárolása a földgázelosztó rendszerben valószínűsíthető a későbbiekben [2]. A hidrogén szerepe nem csak az ÜHG csökkentésének érdekében alapvető, hanem felhasználásával az importenergiafüggőség is csökkenthető. Az [1] stratégiában felvázolt keresleti és kínálati célkitűzések elérésével hazánk földgázimport-függősége a jelenlegi 80%-ról megközelítőleg 70%-ra csökkenhet 2030- ra, 2040-re pedig feltehetően 70% alá mérséklődhet ez az érték. A hidrogén felfutását övező népszerűség azonban egyelőre több kutatást igényel. Kulcsfontosságú kérdés, hogy mekkora az a legnagyobb hidrogénkoncentráció, amely esetben még nem szükséges a működő földgázhálózat elemein változtatásokat eszközölni. További kérdést vet fel, hogy a gázelőkészítő technológiákban a hidrogéntartalmú földgáz milyen befolyásoló tényezőként jelentkezik. A földgázt túlnyomórészt alkotó metánhoz képest a hidrogén egyes fizikai jellemzői jelentős mértékben eltérnek (többek között eltérés tapasztalható a sűrűség, a fajhő, a Joule-Thomson együttható között). Így alapvetően szükséges megvizsgálni, hogy a különböző arányban a földgázhoz kevert hidrogén miként befolyásolja azokat a paramétereket, amelyek az együttműködő földgázrendszerbe való betáplálhatóságot befolyásolják. Ebben a cikkben a különböző hidrogén-koncentrációjú földgáz hatását elemeztük a hidegszeparációs gázelőkészítő technológia hűlési folyamatában.
A teljes cikket csak előfizetőink olvashatják, bejelentkezés után.
Ha van előfizetése, itt tud bejelentkezni.
Még nem előfizetőnk? Válasszon előfizetési konstrukcióink közül!
