Elektrolizde PEM ve AEL: iridyum sorunu

Dünya altın üretimi yılda 3,000 ila 3,500 tondur. Platin içinse yılda sadece 180 ila 200 ton. Ama şimdi en tepedeki çekiç geliyor: dünya iridyum üretimi yılda sadece 7 ila 8 ton.






Pazar günü ne yazmam gerekiyor? Yılda 52 haber bülteni oldukça zorlu bir iş. Ancak Cumartesi akşamı AfD'nin bölgesel bir grubunun enerji sözcüsünden bir e-posta aldım. Geçen Pazar yazdığım emisyonsuz çelik üretimi konusuyla ilgiliydi. Emisyonsuz çelik üretimi için hidrojene ve hidrojen üretmek için de elektrolize ihtiyacınız var. Şimdiye kadar elektrolizle sadece fiyat ve verimlilik açısından ilgilenmiştim ve birdenbire inanılmaz bir sözde iklim koruma uçurumuyla karşı karşıya kaldım. Bir okuyucumdan gelen e-postada detaylı bir şekilde anlatılıyordu; alıntı: "İyi adam, maliyet hesaplamasında elektroliz sisteminin üreticisinin elektrot yığınlarının ortalama 10 yıl dayanacağını söylediğine inanmıştı. Ancak ben sayabildiğime ve sistem 1,5 yıldır çalıştığına göre, 20 yığından 6'sı çoktan değiştirilmişti. Bu elektrolizörler oldukça pahalıdır ve erken arızalanmaları maliyetler üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Yapılan bir araştırma, bu gübre tesisinin PEM elektroliz kullandığını ortaya çıkardı. Neden AEL değil de PEM? PEM, tutarlı bir güç kaynağında yüzde birkaç daha fazla verimliliğe sahip olan tek elektrolizördür. Aksi takdirde, PEM yüksek maliyetler ve kısa hizmet ömrü ile karakterize edilir.
Kriter Alkali (AEL) PEM
Sermaye maliyetleri (€/kW) 800-1.500 2.000-3.500
Yığın ömrü 10-15 yıl (90.000 saat) 5-10 yıl (40.000-80.000 saat)
Sürekli çalışma sırasında bozulma Çok düşük Düşük (ancak yük değişimleri sırasında daha yüksek)
Verimlilik (HHV, tam yük) 65-70% 65-75%
Kısmi yük verimliliği 20-40'ın altında daha kötü 5-10 arası iyi
Dinamikler/Rampalar Yavaş (dakika) Çok hızlı (saniye)
Soğuk çalıştırma süresi Dakikadan saate < 5–10 Minuten
Malzemeler Elverişli (nikel, çelik) Pahalı (iridyum, platin, titanyum)
Vay canına, platin altından daha pahalı. Elbette, küresel altın üretimi yılda 3,000 ila 3,500 ton iken platin yılda sadece 180 ila 200 ton. Ama şimdi asıl bomba geliyor: dünya iridyum üretimi yılda sadece 7 ila 8 ton. Bu doğru, 3 yıllık küresel üretimi bir kamyonla taşıyabilirsiniz. 8 ton, kenar uzunluğu 708 mm olan bir küp. Eğer tüm dünya üretimi sadece PEM elektrolizi için kullanılsaydı, yılda 11 GW PEM elektrolizörü inşa etmek için kullanılabilirdi. İşte sorumsuz aptallığın uçurumu burada açılıyor. Elektroliz, çelik üretimi, gübre üretimi, metandan enerji elde edilmesi ve metanolden enerji elde edilmesi için gereklidir. Bunlar uygarlığımızın geleceği için çok önemli bileşenlerdir. Tamamen yetersiz bir hammadde yelpazesine sahip bir malzemeye bel bağlamanın sapkınlığı aşılamaz. 24×365'lik bir elektrik sisteminde, en yüksek fotovoltaik kW başına yaklaşık 50 W elektroliz gücü gerekmektedir. Bu yıl beklenen 650 GW'lık küresel üretim için 32 GW'lık elektroliz, PEM ile mümkün olandan çok daha fazla olacaktır.
  10 milyar örneklem
"Bu teknoloji 10 milyar insan için uygun mu?" 1992'deki ilk kitabım "Güneş Çağına Yükseliş "te yer alan bir bölüm. 2008 yılında Çin'deki elektrikli scooter üretiminin kurşun fiyatı üzerinde dramatik bir etkisi olduğunu fark ettim. Berlin'deki bir konferansta redoks akış pillerini ilk kez vanadyumun tamamen yetersiz hammadde yelpazesi nedeniyle eleştirmiştim. Peki ya lityum? Her yıl USGS.gov'da bildirilen hammadde rezervlerini takip ettim. Suudi Arabistan'ın ucuz güneş enerjisi ve deniz suyundan lityum çıkarılmasıyla bir lityum ihracatçısı haline gelip gelemeyeceği konusunda teoriler ürettim. Sonra kurtarıcı haber geldi; sodyum piller ve sodyum denizde tuz gibi var. Hammadde çeşitliliği ve kullanılabilirliği benim için çok eski bir konudur, bu nedenle bunun sözde iklim koruyucuları tarafından hiç fark edilmemiş olması daha da şaşırtıcıdır. PEM elektroliz sistemleri, iridyum bağımlılıkları nedeniyle gerekli miktarın bir büyüklük sırasından daha fazla gerisinde kalmaktadır. Her iki sistemin de en yüksek verimliliğine sahip bir örnek hesaplayalım:
  AEL PEM
1 kW'lık sistem 800 € 2000 €
Kullanım saatleri 100.000 60.000
Verimlilik 70% 75%
Elektrik maliyetleri 8 cent/kWh 8.000 € 4.800 €
Üretilen hidrojen 3,626 kg 2,030 kg
Kg başına maliyet 2,43 € 3,35 €
Verimlilikteki fark, iyimser varsayımlarla bile PEM'in daha yüksek sistem maliyetlerini ve daha kısa hizmet ömrünü telafi edemez. Peki, AEL yerine PEM'i tercih etmek gibi yanlış bir kararın gerekçesi nedir? Ücretini inşaat maliyetlerinin bir yüzdesi olarak alan bir mimar gibi değil mi?
  Emisyonsuz çelik üretimine tepkiler
Bir konuyla yoğun olarak ilgilenen insanlar vardır. Bugünkü bültene yol açan ipucu onlardan birinden geldi. Bir de guguk kuşu diyarında yaşayan ve gerçekliğe hiçbir şekilde atıfta bulunamayan hayalperestler vardır. Örneğin, bir yeşil enerji derneğinin başkanı "emisyonsuz çelik üretimi "ne tepki olarak bültenimi iptal etti. Brüt fotovoltaik verim ile 24×365 dönüşümden sonra Salzburg'da kalan verim arasındaki fark onun için çok dramatikti. "Yaşasın, güneş parladığında yeşil elektrik sağlıyoruz ve gerisi beni ilgilendirmiyor".
  Gezegensel temizlik zihniyeti
Gezegenin 350 ppm CO2'ye kadar temizlenmesi, atmosferden 1 ppm CO2'yi filtreleyip karbon ve oksijene dönüştürmek için yaklaşık 47.000 TWh elektrik anlamına gelmektedir. Bunu kim karşılayabilir? Sadece zengin bir insan ırkı, refah içindeki 10 milyar insan bunu yapabilir. Sadece bir milyon km²'lik enerji optimizasyonlu yerleşim alanının, küresel refah ve gezegenin restorasyonu için gereken elektriğe 150.000 TWh katkıda bulunması beklenmektedir.
  GEMINI Yeni Nesil AG bunun aksini kanıtlayacak
Mesele, hisselerin 20 yıl sonra 100 kat ya da 1000 kat daha değerli olup olmayacağı ya da sadece birkaç sent değerinde olup olmayacağı değil. Bu hepimizin geleceği ile ilgili. Eko-faşizm ile dünün fosilleri arasında büyük bir hesaplaşma mı olacak, yoksa toplumdaki derin bölünmelerin üstesinden gelmek ve her iki tarafın destekçilerine yeni ve büyük bir hedef için ilham vermek mümkün olacak mı? Tasarruf yerine küresel refah ve gezegensel temizlik Kısıtlamadan vazgeçme ve iklim felaketi ya da zirve petrol ve biraz daha iklim felaketi. Her iki taraf da ellerinde uzaktan bile uygulanabilir bir çözüm olmadığına ikna olmalıdır. Bir yandan, net sıfır emisyonun tamamen yetersiz bir hedef olduğu ve bunun yerine hedefin 350 ppm CO2'ye kadar gezegenin temizlenmesi olması gerektiği gösterilmelidir. Diğer tarafta ise güneş enerjisinin fosil enerjiden daha yüksek bir yaşam standardı sağladığı gösterilmelidir. Bu hayatta kalmakla ilgili! 2005'e kıyasla 2025'teki sosyal durum, 2045'e ekstrapole edildiğinde, bir korku dünyasıdır! Başarılı olursak ve hisseleriniz 100 kat daha değerli olursa, bu sadece diğer tüm başarılara bir ektir. Yeni hissedarlardan biri "Çok mütevazı yatırımımla ben" dedi, ancak 400 çarpı 1.000 Avro, prototipin oluşturulmasına kadar olan tüm yatırımlar için de 400.000 Avro eder. Hissenin başkalarına tavsiye edilmesi için bir ödül programı bulunmaktadır. Yeni hissedarlardan ikisi bu ödül programının bir sonucu olarak hissedar olmuştur. İşte ayrıntılar.
  GEMINI hisseleri: satın alma zamanı - kilometre taşları
Bu şirket Slovakya'yı ziyaret ettiğinden beri durum temelden değişti. Gerekli yatırım hacmi yaklaşık %90 oranında azaldı. Pazarlanabilir ürüne kadar geçen süre yaklaşık bir yıl kısaldı. Yatırım hacmindeki %90'lık azalma aynı zamanda her bir hissedara önemli ölçüde daha fazla hisse bırakmaktadır. Hisse fiyatı artık her kilometre taşında hedeflerimize doğru yükseliyor. Bu kilometre taşları her alanda gerçekleşebilir: Finansal, yeni hissedarlar, yeni hissedarları çekmek için yeni fırsatlar. Prototip, daha fazla konut ve site inşa etmek için sözleşmeler. Gerçekleştirme için işbirlikleri. Önemli teknik bileşenlerin satın alınması, gelmesi ve test edilmesi.
          Elektrolizde PEM ve AEL: iridyum sorunu: Dünya altın üretimi yılda 3,000 ila 3,500 tondur. Platin içinse yılda sadece 180 ila 200 ton. Ama şimdi en tepedeki çekiç geliyor: dünya iridyum üretimi yılda sadece 7 ila 8 ton. https://2026.pege.org/01-04/turkish.htm