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Enregistrement W3203925073 · doi:10.11575/prism/39274

Investigating Cost Effective Pathways for Blue Hydrogen Production in Alberta

2021· dissertation· en· W3203925073 sur OpenAlexaboutno aff
Abdalla Elnigoumi

Notice bibliographique

RevueOpen MIND · 2021
Typedissertation
Langueen
DomaineEnergy
ThématiqueHybrid Renewable Energy Systems
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésProduction (economics)Hydrogen productionEnvironmental scienceChemistryHydrogenEconomicsMicroeconomics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Large amounts of hydrogen are used in many industries in Alberta, the most significant of which is upgrading of bitumen into synthetic crude oil. Hydrogen also plays a large role in the recent Natural Gas Strategy, which aims to support diversification of the Alberta economy by growing the low carbon intensity energy sector. Because current hydrogen (H2) production is responsible for a substantial share of the greenhouse emissions from oil sands operations in Alberta, applying carbon capture and storage (CCS) to H2 production to make what is becoming known as “blue H2” would both significantly reduce the province’s emissions and unlock new opportunities for the current industry. In this thesis, I evaluate the trade-offs between location and scale of blue H2 production to decarbonize Oil Sands mining operations under different future emissions prices. I develop new cost models for steam-methane reforming (SMR) and autothermal reforming (ATR) units incorporating CCS that allow estimation of production cost and life-cycle emissions for facilities in Alberta. I also expand an existing CO2 pipeline model to be usable for H2 pipelines, and use this to estimate the cost and environmental trade-offs between moving CO2 and H2. I apply these models to compare the cost of production of blue H2 near Edmonton (with transport of H2 north and local CO2 storage) to production in Fort MacMurray (and transport of CO2 south for storage) for two different demand scenarios. Results from these models show that SMR and ATR plants capturing upwards of 90% of total direct emissions have a comparable production cost of $1.6/kgH2 (USD) at a scale of 350 tH2/day. This represents a 60% increase in cost compared to an SMR without capture. However, considering the full life cycle, the estimated cost of CO2 avoided for the SMR plant ($80/tCO2eq) are lower than for the ATR (90 $/tCO2eq) due to the Alberta electricity grid. The unit cost of moving H2 is several times that of CO2, owing to the lower (gaseous) density of H2. However, normalized to production of one kilogram of hydrogen, the costs of transport are comparable for an optimized system. The scenario analysis suggests constructing SMR with post-combustion capture in Fort MacMurray is the lowest cost option when a 170 $/tCO2 (CAD) carbon tax is applied to the full chain life cycle emissions.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,729
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,029
Tête enseignante GPT0,287
Écart entre enseignants0,258 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations3
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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