Водородная энергетика

Жиган Л.П., руководитель доц. Руденко Н.П.

Национальная металлургическая академия Украины

Водородная энергетика использует водород как носитель энергии и включает: получение водорода из воды и другого природного сырья; хранение в газообразном, сжиженном состояниях и в искусственно полученных химических соединениях (например, гидридах); транспортирование водорода к потребителю с минимальными потерями. Существуют усовершенствованные традиционные и новые методы получения водорода: каталитическая конверсия природного газа и газов нефтепереработки, водно-щелочной электролиз под давлением, электролиз твердых электролитов, плазмохимические и фотохимические методы. Значительный интерес представляют термохимические циклы получения водорода. В основе этих способов лежат такие химические процессы:

Сернокислотный способ: SO₂ + 2H₂O →(электролиз, 30-80^оС) H₂SO₄ + H₂

H₂SO₄ →(катализатор, 880^оС) H₂O + SO₂ + 0,5 O₂

Железо-хлорный способ: 3FeCI₂ + 4H₂O → (650^oC) Fe₃O₄ + 6HCI + H₂

Fe₃O₄ + 1,5CI₂ + 6HCI → (20^oC) + 3FeCI₃ + 3H₂O + 0,5O₂

3FeCI₃ → (420^oC) 3FeCI₂ + 1,5CI₂

Иод-серный способ: SO₂ + I₂ + 2H₂O → (100^oC) H₂SО₄ + 2HI

2HI → (120-530^oC) H₂ + I₂

H₂SО₄ → ( 880^oC) H₂O + SO₂ + O,5O₂

Ядерная энергетика

Сытник Я.С., руководитель ст. преп. Герасименко Л.Г.

Национальная металлургическая академия Украины

Ядерная энергетика (атомная энергетика) – это отрасль энергетики, занимающаяся производством электрической и тепловой энергии путём преобразования ядерной энергии. Хотя в любой области энергетики первичным источником является ядерная энергия (например, энергия солнечных ядерных реакций на гидроэлектростанциях и электростанциях, работающих на органическом топливе, энергия радиоактивного распада на геотермальных электростанциях), к ядерной энергетике относится лишь использование управляемых реакций в ядерных реакторах. По самым осторожным оценкам, к середине XXI века потребление энергии на планете удвоится. Это станет следствием развития мировой экономики, роста населения и других геополитических и экономических факторов. Спрос на электроэнергию, растущий вместе с развитием мировой экономики, требует строительства новых энергоблоков. Потребление энергии в мире растет намного быстрее, чем ее производство, а промышленное использование новых перспективных технологий в энергетике по объективным причинам начнется не ранее 2030 года. Все острее встает проблема нехватки ископаемых энергоресурсов. Даже самые сдержанные прогнозы МАГАТЭ говорят, что к 2030 году на планете может быть построено до 600 новых энергоблоков (сейчас их насчитывается более 436). Если кратко сформулировать, в чем же заключаются преимущества ядерной энергетики, то получим следующий список. Во-первых, огромная энергоемкость используемого топлива. Во-вторых, возможность повторного использования топлива после регенерации. С развитием технологии реакторов на быстрых нейтронах в перспективе возможен переход на замкнутый топливный цикл, что означает полное отсутствие отходов. В-третьих, ядерная энергетика не способствует созданию парникового эффекта. Ежегодно атомные станции в Европе позволяют избежать эмиссии 700 миллионов тонн СО₂. Таким образом, интенсивное развитие ядерной энергетики можно косвенно считать одним из методов борьбы с глобальным потеплением.