Vedyn kompressointimenetelmien vertailu

Abstract

Vetytalouden aikakauden lähestyessä tulee löytää energiatehokas ja kriteerit täyttävä vedyn kompressointimenetelmä. Tässä kandidaatintyössä vertaillaan vetykompressoreita kirjallisuuteen perehtymällä. Työn tavoitteena on vastata kysymyksiin, mikä kompressointimenetelmä on kuhunkin käyttötarkoitukseen paras mahdollinen ja minkä vuoksi. Tarkastelussa on menetelmien soveltuvuus eri painesuhteille ja volyymeille, kompressoreiden saatavuus, maksimi paine, hyötysuhde, energiankulutus, kustannukset sekä edut ja haitat. Lisäksi arvioidaan kompressoreiden pyörimisnopeuksia ja tehontarpeita. Tarkastelu on rajattu puhtaaseen, vihreään vetyyn.

Vetykompressorit voidaan jakaa mekaanisiin ja ei-mekaanisiin kompressoreihin. Mekaanisista kompressoreista on saatavilla mäntä-, kalvo- ja ioninestekompressoreita. Ei-mekaanisista on saatavilla metallihydridikompressoreita ja sähkökemiallisia kompressoreita. Vedyn tapauksessa mäntäkompressori on toiminta-arvoiltaan soveltuvin ja käytetyin vaihtoehto. Mäntäkompressorissa on kuitenkin useita puutteita ja haittoja. Eri kompressorimenetelmien kehittäminen on aktiivista. On todennäköistä, että myös muiden mekaanisten ja ei-mekaanisten kompressoreiden käyttöaste kasvaa. Etenkin ei-mekaanisilla kompressoreilla on merkittäviä hyötyjä perinteisiin mekaanisiin kompressoreihin verrattuna.