Зеленая энергия - популярно об экологии, химии, технологиях

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта
Home Популярная экология Водород как энергоноситель с высокими экологическими свойствами - Источники дешёвой электроэнергии

Водород как энергоноситель с высокими экологическими свойствами - Источники дешёвой электроэнергии

Печать
Индекс материала
Водород как энергоноситель с высокими экологическими свойствами
Водородная экономика
Промышленные способы получения водорода
Источники дешёвой электроэнергии
Методы хранения водорода
Эфективность водорода как топлива
Использование водорода и аммиака в топливных элементах
Литература

Фотолиз. Водород может образовываться при поглощении молекулами воды энергии 285,57 кДж/моль в ультрафиолетовой области. Разработаны катализаторы позволяющие молекулам воды поглощать свет в видимой области и распадаться. Процесс фотолиза в присутствии фотокатализатора «Х» можно представить как

2H2O + 2X +свет → восстановленный 2X +4H+ +O2

Восстановленный X + 2H- → X + H2

H2O + X +свет → H2 + 1/2O2 +X

 

 

 

 

 

 

В качестве катализатора Х используют некоторые соли, полупроводники, Фотосинтетические красители, зелёные и красные водоросли, некоторые фотосинтетические бактерии. Катализатор преобразует 8,5% солнечного света (ультрафиолетовую, фиолетовую, голубую и зелёную часть водимого спектра) в водород и кислород. Но до промышленного внедрения фотохимического разложения воды на водород и кислород ещё достаточно далеко. Этими проблемами в России занимается Институт химической физики РАН. Однако из-за низкой плотности потока солнечной радиации такая технология, как и сельскохозяйственное производство даже в наиболее развитых странах, является малорентабельной, а точнее, просто убыточной.

Особый интерес представляет электролиз в сочетании с возобновляемыми источниками энергии. Электричество полученное от гидро-, ветряных, солнечных, приливных, термальных и других источников может быть направленно на получение водорода в процессе электролиза.

Фотогальванический электролиз. Гальванические элементы преобразуют солнечный свет в электричество. Путём объединения гальванической ячейки и электролизёра создан так называемый фотоэлектролизёр, производящий водород.

Исследовательский центр Энергии Университета Гумбольта разработал автономную солнечно-водородную систему, которая использует фотоэлектрический элемент мощностью 9.2 кВт, чтобы обеспечить привод компрессоров для аэрации бассейнов рыборазведения, и биполярный щелочной электролизер мощностью 7.2 кВт, способный производить 25 л H2/мин. Система работает автономно начиная с 1993 г. Когда отсутствует солнечный свет, запасенный водород служит топливом для полуторакиловаттного ЭХГ, обеспечивающего привод компрессоров.

Энергия ветра. Водород можно получать электролитически, используя ветровые турбины в качестве источника энергии. Из всех возобновимых источников энергии это источник, обладающий наибольшим потенциалом для производства «экологически чистого» водорода. «Ветряки» не дают совершенно никаких выбросов: ни CO2 ни оксидов азота (NOx), ни оксида серы (SO2). Но ветровая энергетика имеет ряд других экологических и технических проблем. Несмотря на то, что в Европе (Голландия, Бельгия, Франция) уже активно используют энергию ветра, зависимость вырабатываемой энергии от погодных условий и несоответствие спросу, препятствуют масштабному переходу к её использованию.

Гидроэнергетика также может быть совмещена с водородной.

К сожалению, все рассмотренные выше способы получения водорода с использованием дешёвых источников энергии неприменимы в Беларуси в силу особенностей климата и географического расположения.

Водород интересен для атомных электростанций как аккумулятор энергии. В проекте, который разрабатывали РНЦ «Курчатовский институт», ЛАЭС1 и канадские фирмы AECL («Atomic Energy of Canada Limited») и «Stuart Energy» в 1990-1992 гг., на первом этапе предполагалось создание производства водорода электролизом воды мощностью 30 МВт, т.е. с производительностью 14.5 т водорода в сутки. Вторым этапом проекта предусматривалось увеличение мощности цеха электролиза до 300 МВт. Причем, естественно, предусматривалось использование электроэнергии провальной части нагрузки на АЭС. Сегодня ЛАЭС недовырабатывает примерно 400 млн. кВт·ч/год, что позволило бы произвести около 8 тыс. т водорода. Полученный водород предполагалось продавать в Финляндию и использовать в общественном транспорте в г. Сосновый Бор. Другим вариантом использования получаемого водорода рассматривалась его поставка на Киришский нефтеперерабатывающий завод. Получаемый при этом кислород мог бы стать основой производства озона для очистки промышленных стоков Санкт-Петербурга.

Производство водорода на базе атомных станций и электролизёров сегодня является пока единственным технически реализуемым и экологически приемлемым способом создания массовой водородной энергетики. Испытанные технологии ядерной энергетики способны производить огромные количества электроэнергии. Хотя при этом всё ещё нужно преодолевать страх общества перед катастрофами и продолжать поиск возможностей безопасной ликвидации радиоактивных отходов. Производимые же водород и кислород из воды при ее естественном круговороте в природе после их использования должны возвращаться в природный цикл циркуляции воды.

Существует мнение, что использование для производства водорода электролизерами электроэнергии АЭС при их недогрузке лишены всякого экономического смысла, поскольку сегодняшняя стоимость электролизёров довольно высока, поэтому чтобы окупить себя они должны работать непрерывно. Позволим себе с этим не согласиться.

Для Беларуси в первую очередь интересна взаимосвязь атомной и водородной энергетик. Для Республики очень актуальна проблема энергетической независимости. Страна практически не обладает собственными энергетическими ресурсами, кроме биомассы, что приводит к тому, что она испытывает постоянное давление со стороны стран-поставщиков. Рациональное использование энергоресурсов и внедрение новых технологий способствуют улучшению ситуации.

Переход к использованию водорода в качестве топлива позволил бы в значительной степени избавиться от энергетической зависимости. К тому же водород – одно из наиболее экологически чистых горючих, и его применение способствовало бы улучшению экологической обстановки.

Правительством Беларуси одобрен проект строительства атомной электростанции (АЭС), поскольку именно это позволит полностью решить проблемы обеспеченности Республики необходимой для дальнейшего развития энергией. При производстве электричества и тепла ядерная энергетика оказывает наименьшее воздействие на окружающую среду в сравнении с использованием углеродных ресурсов. Кроме того, ядерная энергетика обладает практически неограниченными ресурсами топлива, а негативные последствия [Яблоков] использования атомной энергии могут быть сведены до минимума, если будут учтены и максимально решены те проблемы, о которых достаточно известно благодаря многолетнему опыту, накопленному в разных странах мира, использующих энергию АЭС.

Одна из таких проблем связана с тем, что ядерные энергетические устройства большой мощности эффективно работают лишь тогда, когда энергоотбор стабилен и не подвергается ни суточным, ни сезонным колебаниям. Чтобы обеспечить функционирование АЭС в базовом режиме нагрузок, электроэнергию, вырабатываемую в так называемые «провальные» часы целесообразно направлять на производство водорода из воды методом электролиза. Водород считают топливом будущего, поскольку он один из перспективных источников энергии и вполне экологичен. При сжигании водорода в чистом кислороде единственными продуктами сгорания являются высокопотенциальное тепло и вода. При его горении в воздухе образуется существенно меньше загрязняющих его веществ, чем при сжигании минерального топлива. Однако при высокотемпературном окислении водорода на воздухе возможно образование оксида азота. Последний нарушает естественный баланс атмосферных газов и может стать одной из причин образования кислотных осадков или наряду с хлором участвовать в разрушении озонового экрана. [Розанов]

Щелочной электролиз воды — приемлемое решение, которое может быть реализовано на любой электростанции в провальной части графика нагрузки. Необходимо понимать, что нагрузка электросетей имеет суточные изменения и ночью потребность в электроэнергии ниже, чем днем. Ночное снижение потребности создает провал в суточном графике нагрузки — и именно этот провал может быть заполнен производством водорода.

Один из возможных вариантов – высокотемпературные твёрдооксидные электролизёры, работающие при температуре 800-1000ºС. Их использование позволяет снизить энергопотребление до 3,2-3,3 кВт·ч/м3 [Фатеев], что почти в 1,5 раза меньше по сравнению с обычными электролизёрами, где энергопотребление составляет 5,0-5,9 кВт·ч/м3. [13] Таким образом, предлагаемые технологии, позволяют приблизить энергопотребление к теоретически расчетному, составляющему около 2,5 кВт·ч/м3.



 

Комментарии  

 
0 #28 Samira 16.05.2018 16:18
Plombier chauffagiste en Ile-de-France, l'équipe A.M.B intervient très vite pour des dépannages,
maintenance, rénovation & conseil à Paris et en Ile Installation de Chauffage Paris: https://www.depannage-plombier-amb.fr/ France.

https://www.depannage-plombier-amb.fr/
Цитировать
 
 
0 #27 Leon 14.05.2018 20:06
L'agence Web Black Hat SEO vous met à disposition des prestations de Community
Management: http://www.black-hat-seo.org/agence-de-community-management de réseaux sociaux. Faites appel à des spécialistes
des plateformes sociales grâce à des tarifs accessibles dès 150€ par échéances.
Цитировать
 
 
0 #26 Florida 13.05.2018 21:42
Exemples Permis de Construire au Meilleur Tarif. Devis sous 24 heures.
Obtenir votre permis de construire accepté c'est se renseigner
auprès dossier De Permis de construire: https://www.dassa-structure.com/ Dassa Structure pour faire votre
permis de construire dès 300€ TTC
Цитировать
 
 
0 #25 Elvin 12.05.2018 05:18
parapluie indestructible: https://www.securite-defense.fr/arme-de-defense/matraque-telescopique/parapluie-de-defense-incassable.html d'auto
défense: Le parapluie de sécurité est l'accessoire indispensable pour faire fuir des
agresseurs en cas d'agression. Vous pouvez le commander sur https://www.securite-defense.fr/arme-de-defense/matraque-telescopique/parapluie-de-defense-incassable.html l'expédition est sûr en France.
Цитировать
 
 
0 #24 Tahlia 12.05.2018 00:27
Tonfas et matraques sur la boutique de vente d'arme 100% légal en France :
https://www.securite-defense.fr/ très souvent utilisée par la police dans un grand nombre de pays
les armes de défense sont de qualités professionels.


My page ... matraque telescopique prix: https://www.securite-defense.fr/arme-de-defense/matraque-telescopique/matraque-telescopique-40-cm-en-acier-trempe.html
Цитировать
 
 
0 #23 Joanne 10.05.2018 16:40
Le Cloaking est une technique souvent expérimenté dès lors
que l'on fait du Black Hat search engine optimization et
que l'on souhaite cacher des choses mais il faut aussi l'utiliser pour faire du white hat
seo. Pour faire simple une page avec du cloaking
est une page dont il existe de nombreuses versions. Contrairement à ce
qu'on peu lire sur le Web, le cloaking n'est pas interdit et c'est également recommandé par
Google mais également d'autres moteurs de recherche.
Car ca consiste à apporter un texte précisément adapté suivant celui qui le réclame.
Le Cloaking Google: http://www.black-hat-seo.org/referencement-internet/cloaking peut donc faciliter
l'UX et mieux transformer vos visiteurs.
Цитировать
 
 
0 #22 Carmine 04.05.2018 14:15
Web Media Service est une agence de création et de
référencement de site internet qui vous propose des
solutions sur mesure pour tous les budgets. L'agence référencement google: http://www.webmediaservices.fr/ Web Media
Services est spécialisé en Growth Hacking et en référencement Black Hat SEO.
Rendez vous sur http://www.webmediaservices.fr/ pour plus d'informations.
Цитировать
 
 
0 #21 Stacie 02.04.2018 19:57
Content-spinning.fr vous propose en téléchargement un Plugin Wordpress pour faire du wp content spinning: http://www.content-spinning.fr/plugin_wordpress.html Spinning pour optimiser vos contenus dans Wordpress avec
des dictionnaires que vous pouvez modifier.
Цитировать
 
 
0 #20 Hattie 02.04.2018 09:19
Boutique de vente de tout appareils de défense électrique :
Iphone Taser: https://www.arme-de-defense.fr/, Shocker
dans un smarphone, téléphone de défense,
pistolet taser, bombe lacrymogène etc...
Visitez la boutique https://www.arme-de-defense.fr
Цитировать
 
 
0 #19 Hudson 01.04.2018 19:30
Vous avez besoin de beaucoup de comptes e-mail
? Vous avez l'opportunité d'acheter des gmail: https://www.ghstools.fr/shop/comptes-e-mail/43-pack-1000-comptes-gmail.html des comptes google , Yahoo et Hotmail sur la boutique ghs tool : https://www.ghstools.fr/shop/3-comptes-e-mail Les comptes
sont validés par téléphone . Le protocole POP et IMAP sont actifs .
Tous les comptes sont vérifiés avant de pouvoir être vendu .
vous obtiendrez vos comptes par courriel en pas
plus de 24 heures . Pour commander connectez-vous sur
le magasin ghstool https://www.ghstools.fr/shop/
Цитировать
 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить


Интересно знать

Департамент энергетики США отобрал 37 исследовательских проектов в области хранения энергии, энергии биомассы, захвата диоксида углерода и ряда других направлений. Среди них - новые металловоздушные батареи на основе ионных жидкостей с плотностью энергии превышающей в 6-20 раз плотность энергии обычных литиевых аккумуляторов, а так же проект по получению бензина непосредственно из солнечного света и CO2 используя симбиоз двух микроорганизмов.

titan atf 4400 fuchs titan atf 4400
 
шланг вакуумний купить запчасть 5X0422893B Skoda Audi Volkswagen Seat
 
free btc mixer
 
songes downlod