天然气应用中的脱碳问题
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可持续发展和脱碳已经成为围绕能源安全及确保经济增长的讨论的组成部分。 为了实现到 2050 年净零排放目标,许多国家已经通过立法和补贴,以及公共和私人投资,鼓励使用可再生能源取代传统化石燃料。
对于天然气输配企业而言,在其基础设施中加注可再生天然气(生物甲烷)和氢气,加快向碳中和能源供应过渡。
常见问题 – 可再生天然气掺氢
“可再生”描述的是一种能源,可以按照自然生态循环的使用速度进行补充。 风、阳光和水等来源是自然产生的,数量不受限制,可以重复使用。 天然气是一种化石燃料,由地表下的有机物经过数百万年的分解形成,被认为是不可再生的。 。
沼气有多种名称,如堆肥气、沼气和沼地瓦斯,是有机废物分解后自然产生的。它是主要由甲烷、二氧化碳、硫化氢和硅氧烷组成的混合物。当动物粪便、食物残渣、废水和污水等有机物进行厌氧(“在没有空气的情况下”)消化时,微生物通过发酵将其分解,释放出沼气。 由于沼气的甲烷含量高,所以是可燃性气体,并且可进一步纯化以生成生物甲烷或可再生天然气。
垃圾填埋场的有机废物(食物、纸张、庭院废弃物等)在分解后会产生一种混合气体。 其中的甲烷、二氧化碳和挥发性有机物通过孔隙向上运移,对环境有显著的负面影响。 甲烷的环境变暖效应是二氧化碳的28到36倍,产生的影响更大。 因此,捕获逸散性的垃圾填埋气体进行处理、净化和提纯,使其达到管道外输标准的质量,可以减少排放,并用低碳可再生燃料取代高碳的化石燃料。
可再生天然气 (RNG) 是一个术语,用于描述提纯后可取代传统天然气的沼气。其生产来源多样,包括垃圾填埋场、农场、废水和城市有机垃圾。原始沼气经捕获和纯化后,最终用途广泛:用于供暖和发电应用中的运输燃料以及生物产品原料。 在现有天然气基础设施中混合再生天然气的能力正在加速向碳中性能源供应的过渡。
氢气是最小的分子之一,因此比天然气更容易发生泄漏。 事实上,由于氢气密度低,按体积计算,氢气的泄漏量是天然气的三倍。 氢分子还可以直接渗透金属和弹性体。艾默生不断发展的产品组合包括掺氢撬装设备和压力控制产品,其设计符合行业标准并经过测试,以确保降低泄漏和渗透风险。
氢脆(也称为氢致开裂或氢辅助裂化)是指由于金属材料中氢引起的材料力学性能下降、塑性下降、开裂或损伤的现象。许多金属材料容易发生氢脆现象,尤其是在高压力环境下。然而,金属易发生氢脆现象并不意味着不能掺氢,因为大多数天然气分布压力足够低,氢的吸收不会导致金属延展性显著降低。 艾默生的产品组合包括掺氢撬装设备和压力控制产品,适用于各种应用中的氢气服务。