Метантанк биогазовой установки
Водород – энергоноситель будущего
•Водород – простейший из химических элементов: атом водорода состоит из одного протона и одного электрона.
•На Земле водород встречается только в химически связанном виде, прежде всего как вода, которая покрывает 75 % поверхности Земли.
•Наряду с этим, водород входит в состав гидратов
углерода, жиров, яичного белка, являясь одним из десяти наиболее часто встречающихся элементов на
Земле.
|
Ископаемые топлива |
|
|
|
Водород |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Получение водорода
•Водород, как сырьё, получают в основном из воды с помощью энергии ископаемых органических топлив, при этом 60÷70 % энергии сжигаемого топлива переходит в химическую энергию водорода.
•Суть способа заключается в процессе восстановления H2O до H2 с помощью углерода или оксида углерода.
•Если же водород рассматривается в качестве энергоносителя,
который восполнит недостаток ископаемых топлив, а в перспективе вообще заменит их, естественно возникает необходимость разработки способа получения водорода, который никак не связан с применением ископаемых топлив.
•Существует целый ряд способов получения водорода: электролиз, каталитический фотолиз, фотоэлектролиз, биофотолиз, высокотемпературный пароэлектролиз.
•Все перечисленные процессы характеризуются
крайне низким КПД.
Сжиженный водород LH2
•Широкое применение водорода в качестве
энергоносителя возможно только посредством получения сжиженного водорода (поскольку плотность газообразного водорода очень низка).
•В первую очередь это касается потенциала использования водорода в качестве транспортного
топлива.
•Для сжижения газообразного водорода необходимо охлаждение до температуры минус 253ºС.
•Теоретически энергозатраты при этом составляют 3,92 кВт/кг, а реальные затраты порядка 10 кВт/кг.
•Снижение энергозатрат может быть достигнуто развитием
инновационных способов сжижения, основанных на магнито- калорийных холодильных процессах.
LH2 как автомобильное топливо
•Современный уровень развития автомобильных двигателей, работающих на жидком водороде, достаточно высок.
•Мощность, надёжность и безопасность
водородных двигателей сопоставимы с бензиновыми, при этом достигается достаточно низкий уровень эмиссии оксидов азота.
•К недостаткам можно отнести размеры топливного бака, который превышает в три раза размеры соответствующего (по энергетической ценности) бензобака.
