Techniczne i ekonomiczne perspektywy produkcji i magazynowania wodoru w Polsce

• Autorzy: Maksymilian Kochański , Katarzyna Korczak , Olaf Dybiński , Mateusz Kwas , Kamil Osipowicz , Aleksandra Patejuk , Anna Sawicka , Bernard Swoczyna

Warianty tytułu

Technical and economic prospects of hydrogen production and storage in Poland

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

W artykule przedstawiono potencjał technologii produkcji i magazynowania wodoru w Polsce. Omówiono dekompozycję paliw kopalnych (reforming metanu parą wodną, częściowe utlenianie metanu, reforming autotermiczny oraz gazyfikację węgla), rozkład materiału biologicznego (metody biologiczne i termochemiczne) oraz technologie jądrowe jako możliwe kluczowe metody produkcji wodoru w Polsce. Łączny szacunkowy potencjał techniczny wytwarzania wodoru określono na poziomie 37 mln Mg rocznie w skali kraju. Uznano gazyfikację węgla za technologię najbardziej perspektywiczną. Przeanalizowano także sposoby magazynowania wodoru w materiałach porowatych i polimerach. Przedstawione zostały również możliwości zastosowania wodoru w transporcie. (abstrakt oryginalny)

EN

The article presents the potential of hydrogen production and storage in Poland. Fossil fuel decomposition (including Steam Methane Reforming, Catalytic Partial Oxidation, Auto-Thermal Reforming and coal gasification), biological material decomposition (biological and thermochemical methods) as well as nuclear technologies are analysed as key techniques of hydrogen production in Poland. The total technical potential of hydrogen production is estimated at the level of 37 million Mg on an annual basis within the whole country. Coal gasification is described as the most perspective technology of hydrogen production. The article covers also an overview of hydrogen storage possibilities in phorous materials and polymers, and the use of hydrogen as a fuel in transportation. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Paliwa alternatywne; Produkcja paliw; Nowe technologie

EN

Alternative fuels; Fuel production; High-tech

• Czasopismo: Acta Innovations
• Rocznik: 2013
• Numer: nr 8
• Strony: 50--62

Twórcy

autor

Maksymilian Kochański

• CBI Pro-Akademia

autor

Katarzyna Korczak

• CBI Pro-Akademia

autor

Olaf Dybiński

• Politechnika Warszawska

autor

Mateusz Kwas

• Politechnika Warszawska

autor

Kamil Osipowicz

• Politechnika Warszawska

autor

Aleksandra Patejuk

• Politechnika Warszawska

autor

Anna Sawicka

• Politechnika Warszawska

autor

Bernard Swoczyna

• Politechnika Warszawska

Bibliografia

• Z. Jie, Hydrogen economy, w: TsinghuaUniversitySeminar, Beijing, 2003. [Online]. http://web.econ.keio.ac.jp/staff/myamagu/seminar_www/2003/PDFrejume/Hydrogen%20Economy_Zhou%20Jie.pdf.
• G. Marban, T. Valdes-Solis, Towards the hydrogen economy? "International Journal of Hydrogen Energy", nr 32, nr 12, ss. 1625-1637, 2007.
• H. Abbas, W. M. A. Wan Daud, Hydrogen production by methane decomposition: A review, "International Journal of Hydrogen Energy", nr 35 (3), ss. 1160-1190, 2010.
• P.P. Edwards, V. L. Kuznetsov, W. I. F. David, Hydrogen energy, "Philosophical Transactions A", nr 365 (1853), ss.1043-1056, 2007.
• J. Lapszewicz, I. Campbell, B. G. Charlton, G. A. Foulds, Partial oxidation of methane to syngas in different reactor types, w: Preprints of Papers, American Chemical Society, Division of Fuel Chemistry, nr 40, Anaheim, CA (United States), 1995, ss. 110-113.
• J. Palarski, "Pozyskiwanie metodami niekonwencjonalnymi energii z pozabilansowych pokładów węgla z uwzględnieniem ograniczenia emisji CO2, "Górnictwo i geologia", nr 1, 2010.
• K. McHugh, S. Eisele, J. Nestell, Hydrogen production methods, w: Conference papers MPRWP-0001, 2005.
• V. Klouz et al., Ethanol reforming for hydrogen production in a hybrid electric vehicle: process optimisation, "Journal of Power Sources", nr 105 (1), ss. 26-34, 2002.
• A. Terlecka, W. Budzianowski. (2012) Produkcja wodoru z biogazu w procesie oksy-reformingu: Analiza układu reakcji.
• M. Piwocki et al., Aktualizacja bazy zasobów złóż węgla brunatnego w Polsce, Centralne Archiwum Geologiczne Państwowego Instytutu Geologicznego, Warszawa, 2004.
• Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo SA, "Strategia rozwoju PGNiG SA do 2015 roku, w: V Polski Kongres Naftowców i Gazowników, 2010.
• M. Kaliski, M. Wojciechowski, A. Szurlej, Analiza skuteczności wprowadzonego systemu wsparcia wytwarzania energii elektrycznej z metanu, "Polityka Energetyczna", nr 15 (4), ss.57-69, 2012.
• R. Bartels, J. M. B. Pate, N. K. Olson, An economic survey of hydrogen production from conventional and alternative energy sources, "International Journal of Hydrogen Energy", nr 35 (1), ss. 8371-8384, 2010.
• D. Henderson, A. Taylor, The US Department of Energy research and development programme on hydrogen production using nuclear energy, "International Journal of Nuclear Hydrogen Production and Applications", ss.51-6, 2006.
• N. Muradov, T. Veziroglu, Green path from fossil-based to hydrogen economy: An overview of carbon-neutral technologies, "Int J of HydrogenEnergy, nr 33, ss. 6904-6839, 2008.
• M. Lewis, A. Taylor, "High temperature thermochemical processes. DOE hydrogen program. Annual progress report, DOE, Washington, 2006.
• US DOE. (2002) A technology road map for Generation IV nuclear reactor systems.
• International Nuclear Societies Council. (2004) Nuclear production of hydrogen - technologies and perspectives for global deployment. [Online]. http://www.ne.jp/asahi/mh/u/insc-hydrogen.
• E. Ryazantsev, A. Chabak, Hydrogen Production, storage, and use at nuclear power plants, "At Energy", nr 101, ss. 876-81, 2006.
• M. Richards, A. Shenoy, K. Schultz, K. Brown, H2-MHR conceptual designs based on the sulphur-iodine process and high temperature electrolysis, "Int J Nucl Hydrogen Prod Appl, nr 1, ss. 36-50, 2006.
• J. R. Bartels, M. B. Pate, N. K. Olson, An economic survey of hydrogen production from conventional and alternative energy sources, "International Journal of Hydrogen energy", nr 35 (16), ss. 8371-8384, 2010.
• K. Schultz, Use of the modular helium reactor for hydrogen production, w: World Nuclear Association Annual Symposium, London, 2003, ss. 1-11.
• B. Percopo, "US nuclear power's time has come - again, Power, 2008.
• J. van Leeuwen, P. Smith, (2005) Nuclear power - the energy balance. [Online]. http://jayhanson.us/_Energy/NuclearPower.pdf.
• J. Kloc. (2010) Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie. [Online]. http://www.filem.zut.edu.pl/dydaktyka/idpeo/idpeo_w13_kloc.pdf.
• K. Chalecka, Możliwości wykorzystania odnawialnych zasobów w Polsce, "Acta Universitatis Nicolai Copernici", nr 397, ss. 133-140, 2010.
• K. Miciuła, Potencjał biomasy na cele energetyczne, w: Wykorzystanie biomasy w energetyce aspekty ekonomiczne i ekologiczne, M. Jasiulewicz, Ed., Koszalin: Centrum Naukowo-Badawcze Energii Odnawialnej Politechniki Koszalińskiej, 2011, ss. 305-317.
• M. Ni, D. Y. C. Leung, M. K. H. Leung, K. Sumathy, An overview of hydrogen production from biomass, "Fuel Processing Technology, nr 87 (5), ss. 461-472, 2006.
• A. Sikora, Produkcja wodoru w procesach prowadzonych przez drobnoustroje, "Postępy Mikrobiologii", nr 47, nr 4, ss. 465-482, 2008. [Online]. http://www.pm.microbiology.pl/web/archiwum/vol4742008465.pdf.
• K. W. Szewczyk, T. Nowakowski, Mikrobiologiczne wytwarzanie wodoru z glicerolu, "Inżynieria i aparatura chemiczna", nr 48 (3), ss. 113-114, 2009.
• A. Zamojska-Jaroszewicz, K. W. Szewczyk, Wytwarzanie wodoru i metanu z odpadów z produkcji biopaliw, "Nauka, Przyroda, Technologie", nr 5 (4), ss. 1-8, 2011.
• H. Balat, E. Kırtay, Hydrogen from biomass - Present scenario and future prosects, "International Journal of Hydrogen Energy", nr 35 (14), ss. 7416-7426, 2010.
• Y. Kalinci, A. Hepbasli, Dincer I., Biomass-based hydrogen production: A review and analysis, "International Journal of Hydrogen Energy", nr 34 (21), ss. 8799-8817, 2009.
• Z. Yuan et al., Hydrogen-rich gas production from biomass air and oxygen/steam gasification in a down draft gasifier, "Renewable Energy, nr 32, 2007.
• J. Surygała, Wodór jako paliwo. Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 2008.
• University of California. (2010) World records by chemists enhanceability to capture CO2. [Online]. http://phys.org/news198431409.html/.
• A. Feldzensztajn, L. Pacuła, J. Pusz, Wodór paliwem przyszłości. Gdańsk: Instytut Wdrożeń Technicznych, 2003.
• Z. Pientka, P. Pokorny, K. Belafi-Bako, Closed-cellpolymeric foam for hydrogen separation and storage, "Journal of Membrane Science", nr 304, ss. 82-87, 2007.
• Z. Pientka, N. Nemestothy, K. Belafi-Bako, Application of polymeric foams for separation, storage and absorption of hydrogen, "Desalination", nr 241, ss.106-110, 2009.
• A. Marzec, Problemy wodorowego paliwa, "Polityka Energetyczna", nr 10 (1), ss. 89-96, 2007.
• M. Siczek. (2010) Wytwarzanie, przechowywanie i zastosowanie wodoru (m. in. w ogniwach paliwowych). [Online]. http://student.agh.edu.pl/~vale/public/seminarium/wodor.pdf.
• US Dept. of Energy. (2012) Hydrogen Storage. [Online]. http://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/pdfs/fct_h2_storage.pdf.
• BP. (2012) BP Statistical review 2012. [Online]. bp.com/statisticalreview.