Դիաֆրագմային կոմպրեսորներ. հնարավորություններ և աճ ինտեգրված ջրածնային կայանների ընդլայնման գործում

Վերջին տարիներին ջրածնային էներգիան կրկին դարձել է նոր էներգետիկայի ոլորտի կարևորագույն թեմա։ Ջրածնային արդյունաբերությունը հստակորեն նշվել է որպես զարգացման համար առաջատար զարգացող արդյունաբերություններից մեկը՝ նոր նյութերի և նորարարական դեղագործության նման ոլորտների հետ մեկտեղ։ Հաշվետվությունները ընդգծում են նոր աճի շարժիչ ուժերի, այդ թվում՝ կենսաարտադրության, առևտրային ավիատիեզերական արդյունաբերության և ցածր բարձրության տնտեսության ակտիվ զարգացման անհրաժեշտությունը, միաժամանակ առաջին անգամ հստակորեն առաջնահերթություն տալով ջրածնային արդյունաբերության զարգացման արագացմանը։ Սա ընդգծում է ջրածնային էներգիայի հսկայական ներուժը։

Ներկայումս ածխի վրա հիմնված ջրածնի արտադրությունը գերիշխող դիրք ունի մատակարարման կառուցվածքում՝ կազմելով 64%, որին հաջորդում են արդյունաբերական ենթամթերքներից ստացված ջրածինը (21%), բնական գազի վրա հիմնված ջրածինը (14%) և այլ մեթոդները (1%): Սա ցույց է տալիս, որ բրածո վառելիքի վրա հիմնված ջրածնի արտադրությունը բացարձակ գերիշխող դիրք ունի՝ 99%, մինչդեռ էլեկտրոլիզի վրա հիմնված «կանաչ ջրածինը» և այլ մեթոդները մնում են մարգինալ: Հետևաբար, ներկայիս ջրածնի լիցքավորման կայանները հիմնականում կիրառում են հետևյալ արտադրություն-պահեստավորում-փոխադրման մոդելը. հեռավոր շրջաններում գտնվող նավթաքիմիական ընկերությունները ջրածին են արտադրում բրածո վառելիքից, սեղմում են ցածր ճնշման ջրածինը (սովորաբար ~1.5 ՄՊա) մինչև ~20 ՄՊա՝ օգտագործելով կոմպրեսորներ, և պահում այն ​​22 ՄՊա խողովակավոր կցորդներում: Այնուհետև ջրածինը տեղափոխվում է լիցքավորման կայաններ, որտեղ այն ենթարկվում է երկրորդային սեղմման մինչև 45 ՄՊա՝ վառելիքային մարտկոցներով տրանսպորտային միջոցների համար: Այս տարածականորեն մասնատված մոդելը մեծացնում է տրանսպորտային ծախսերը, սարքավորումների ծախսերը և ժամանակի սպառումը, միաժամանակ սահմանափակվելով բրածո վառելիքից կախված «մոխրագույն ջրածնի» արտադրությամբ: 

Ավելին, գործող կանոնակարգերի համաձայն, ջրածինը դասակարգվում է որպես դյուրավառ և պայթուցիկ վտանգավոր քիմիական նյութ։ Արդյունքում, ջրածնի արտադրության նախագծերը հիմնականում կենտրոնացած են հեռավոր քիմիական այգիներում՝ խիստ անվտանգության և շրջակա միջավայրի պահանջներով։

Էլեկտրոլիզի տեխնոլոգիայի զարգացմանը զուգընթաց, կանաչ ջրածնի արտադրության արժեքը աստիճանաբար նվազում է: Միաժամանակ, այնպիսի բնապահպանական քաղաքականությունները, ինչպիսիք են «ածխածնային գագաթնակետին հասնելը և ածխածնային չեզոքությունը», կանաչ ջրածինը դարձնում են գազային էներգիայի ապագա զարգացման կարևորագույն ուղղություն: Միջազգային էներգետիկ գործակալությունը կանխատեսում է, որ մինչև 2030 թվականը ցածր ածխածնային ջրածնային տեխնոլոգիաները, ինչպիսին է էլեկտրոլիզը, կկազմեն ջրածնի շուկայի 14%-ը՝ զգալիորեն ազդելով լիցքավորման կայանների դասավորության վրա: Էլեկտրոլիզի վրա հիմնված արտադրությունը, իր պարզ և մատչելի հումքով, հնարավորություն է տալիս ջրածնի արտադրությունը դարձնել ավանդական քիմիական պարկերից այն կողմ: Տեղում արտադրված ջրածնի ուղղակի սեղմումը տրանսպորտային միջոցների լիցքավորման համար վերացնում է երկար հեռավորությունների տեղափոխումը և երկրորդային սեղմումը՝ արդյունավետորեն կրճատելով տնտեսական և ժամանակային ծախսերը:

Հիմնական բրածո վառելիքի վրա հիմնված ջրածնի մատակարարման շղթային հարմարվելու համար շուկայում ներկայումս գերիշխում են դիաֆրագմային կոմպրեսորների երկու տեսակ՝ 1) ջրածնի լիցքավորման բլոկներ՝ մոտ 1.5 ՄՊա մուտքի ճնշմամբ և 20-22 ՄՊա արտանետման ճնշմամբ, 2) լիցքավորման կայանի կոմպրեսորներ՝ 5-20 ՄՊա մուտքի ճնշմամբ և 45 ՄՊա արտանետման ճնշմամբ։ Սակայն այս երկփուլ գործընթացը պահանջում է երկու բլոկների համակարգված աշխատանք։ Ավելին, երբ ջրածնի կուտակման բալոնի ճնշումը իջնում ​​է 5 ՄՊա-ից ցածր, լիցքավորման կոմպրեսորները դառնում են անգործունակ, ինչը հանգեցնում է ջրածնի ցածր օգտագործման մակարդակի։

Ի հակադրություն, ինտեգրված ջրածնի արտադրության-լիցքավորման կայանները ցուցաբերում են գերազանց արդյունավետություն: Այս մոդելում էլեկտրոլիզից ստացված ջրածինը կարող է ուղղակիորեն սեղմվել մոտ 1.5 ՄՊա-ից մինչև 45 ՄՊա՝ օգտագործելով մեկ դիաֆրագմային կոմպրեսոր, ինչը զգալիորեն կրճատում է սարքավորումների և ժամանակի ծախսերը: Ավելի ցածր մուտքային ճնշման շեմը (1.5 ՄՊա ընդդեմ 5 ՄՊա) նույնպես զգալիորեն բարելավում է ջրածնի օգտագործումը:  

Էլեկտրոլիզի տեխնոլոգիայի զարգացմանը զուգընթաց, ինտեգրված ջրածնային կայանները, ինչպես կանխատեսվում է, ավելի լայն տարածում կգտնեն, ինչը կբարձրացնի 1.5 ՄՊա-ից մինչև 45 ՄՊա դիաֆրագմային կոմպրեսորների շուկայական պահանջարկը: Մեր ընկերությունը ունի համապարփակ նախագծման և արտադրության հնարավորություններ՝ այս կիրառման սցենարի համար անհատականացված լուծումներ տրամադրելու համար: Կանաչ ջրածնի արտադրության աճող մասնաբաժնի հետ մեկտեղ, կանխատեսվում է, որ ինտեգրված կայանները կտարածվեն՝ ընդլայնելով ինչպես դիաֆրագմային կոմպրեսորների կիրառման հեռանկարները, այնպես էլ մեր արտադրանքի պորտֆելը, միաժամանակ առաջարկելով նորարարական վառելիքի լիցքավորման լուծումներ:

Այնուամենայնիվ, ինտեգրված ջրածնային կայանների և դրանց հետ կապված կոմպրեսորների զարգացման գործում դեռևս մարտահրավերներ կան, այդ թվում՝ էլեկտրոլիզի բարձր ծախսերը, ջրածնի վտանգավոր քիմիական դասակարգումը և ջրածնային ենթակառուցվածքների թերի լինելը։ Այս խնդիրների արդյունավետ լուծումը կարևորագույն նշանակություն կունենա ինտեգրված ջրածնային էներգետիկ համակարգերի առաջխաղացման համար։