Водород как источник энергии
Водород как источник энергии
Вопросы другой энергетики, поисков экологически незапятнанного и высокоэффективного дешевенького энергоэлемента, вседоступного и фактически неистощимого источника энергии издавна и крепко заняли ведущее место в списке заморочек, влияющих на перспективу предстоящего не только лишь развития, да и существования всего населения земли.
Один из энергоэлементов, отвечающий многим этим требованиям, издавна известен – водород. Водородная энергетика обладает большущим потенциалом и на это есть огромное количество обстоятельств.
Припасы водорода неистощимы и вседоступны и автоматом возобновляемы, что избавляет издержки на поиск и разработку месторождений, также на восполнение заменителями изъятых объемов при подземных разработках и на внедрение либо восстановление отработанных пород:
· во-1-х, основное «месторождение» – вода, разложение молекул которой дает незапятнанный водород. Источниками водорода могут быть уголь, газ, биомасса – как отходов, так и живых растений. У неких представителей группы зелёных водных растений, к примеру, Chlamydomonas reinhardtii, при нехватке кислорода и серы резко слабеют процессы фотосинтеза, и начинается бурная выработка водорода. Этот эффект нашел в конце 90-х годов прошедшего столетия исследователь из Беркли, Анастасиос Мелис.
· во-2-х, в итоге сгорания водорода с доступом кислорода появляется опять вода, побочных товаров сгорание не дает, нет не спаленных частиц пепла, запыляющих атмосферу, нет выбросов вре
дных газообразных соединений типа углекислого газа (парниковых газов).
Не последнее слово посреди преимуществ водородной энергетики играют и энерго характеристики водорода. Теплота сгорания водорода более высока, энергоотдача водорода при соединении с кислородом составляет 120,7 ГДж на тонну. Эффективность сгорания, а именно в бензиновом двигателе, у водорода на 30-40 % выше, чем у применяемых на данный момент углеводородов (производные нефти, природный газ). Водород в топливных элементах при использовании на транспорте имеет эффективность на 100-200 % выше, чем бензин. Применение в движках внутреннего сгорания благодаря уникальным свойствам водорода, дает возможность повысить по сопоставлению с бензиновыми движками КПД мотора на 50-70 %.
Вторым достоинством водородной энергетики является экологичность. В процессе сгорания водорода появляется самая обычная вода, которая неопасна для среды. При использовании в качестве горючего водородометановых консистенций резко понижается токсичность выбросов: при сгорании консистенции с содержанием водорода 20-40 % по объёму (5-10 % по весу) токсичность выбросов в 2-4 раза меньше, чем при сгорании безводородного горючего, при всем этом на 35-40 % миниатюризируется эксплуатационный расход горючего и на 20-25 % возрастает эксплуатационная экономичность. При работе движков, использующих консистенции с толикой водорода 20 %, производятся нормы Евро-4, а с толикой 44-48 % – Евро-5. Правда, ради объективности, стоит упомянуть о том, что современные технологии промышленного производства водорода не отличаются высочайшей экологичностью, но в общем от внедрения водородной энергетики природа все-же будет в выиграше.
Взяв к вниманию только эти достоинства водорода можно без толики сомнения констатировать, что у водорода большущее будущее, и сначала – в качестве источника энергии. Глобальная индустрия живо отреагировала: создание водорода ведется уже довольно издавна. Водород употребляют не только лишь для потребностей отдельных производств (аммиака, метанола, мыла и пластмасс, маргарина из водянистых растительных масел, упаковочного газа, для атомно-водородной сварки), да и в качестве энергоэлемента – и в виде топливных частей и как конкретного горючего, а именно, ракетного, а в последние десятилетия – горючего для легкового, грузового и пассажирского транспорта.
США, Япония, страны Евросоюза уже более 30 лет равномерно переводят на водород все: большие предприятия, авто, автобусы. В Лондоне в текущее время эксплуатируется более 8000 автобусов с движками внутреннего сгорания, работающими на водороде. Не останавливают собственных исследовательских работ в области использования водорода для движков и ведущие автомобилестроительные компании, из года в год демонстрирующие на авто выставках свои заслуги. На данном шаге большая часть уважающих себя авто компаний могут повытрепываться общественности образцами автомобилей на водороде. До повсеместного внедрения водородной энергетики на транспорте дело еще не дошло, но эти времена уже на за горами.
Мир понял, что водород – один из наилучших источников энергии, и в какой-то момент бал в энергетике будет править конкретно водород.