Tehnica de baza de hidrogen (2) - termen de hârtie, pagina 1

Capitolul 2: Proprietățile hidrogen

Capitolul 3. Conceptul de-substanțe energetice

Capitolul 4. Producția de hidrogen

Capitolul 5. Utilizarea potențială a hidrogenului

literatură

Astăzi, multe țări avansate economic sunt din ce în ce ia în considerare îndeaproape de hidrogen nu numai în aceste domenii de utilizare tradițională, dar, de asemenea, ca bază pentru energia de mâine. Pe fondul deteriorării catastrofale a stării ecologice a planetei și epuizarea resurselor de hidrocarburi, este tentant pentru utilizarea hidrogenului drept combustibil inofensiv pentru mijloace de transport, încălzirea locuințelor în regiunile îndepărtate, sursele staționare autonome și energie secundară. Metoda cea mai atractivă de producere a hidrogenului este electroliza apei. După ardere, hidrogenul da din nou aceeași apă. sursă inepuizabilă de combustibil! Dar aici apare o altă problemă: energia electrică necesară pentru electroliză, iar producția din surse regenerabile este astăzi o fracțiune nesemnificativă din volumul total al producției de energie electrică. Și aici ne amintim despre soarele nostru și alte stele. Reacția termonucleară și din nou hidrogen. Omul a creat un termonucleare (hidrogen) bomba. Dar scara monstruoasă a energiei Pământului este eliberată într-o fracțiune de secundă, aducând moarte și distrugere. Pe miliardele de soare de ani de reacție este lentă și constantă, aducând viață și căldură. Oamenii de știință se luptă cu problema de stopare a fuziunii termonucleare, și nu departe în momentul în care energia termonucleară controlată, cuplat cu un combustibil ecologic pentru toți să ne elibereze de frica finitudinea resurselor energetice ale planetei noastre și distrugerea ecologică a mediului.

Capitolul aplicație Outlook 1. hidrogen

Decizia de putere și energie probleme - cheia pentru rezolvarea atât de multe probleme economice și de afaceri.

În primul rând, ia în considerare sursele din care umanitatea provine acum de energie pentru operațiunile lor de afaceri:

Aici sunt rezultatele mai multor cercetători.

Potrivit organizației „Greenpeace“, structura consumului de energie din lume la începutul anilor '90 a fost după cum urmează:

Fig. 1. Structura consumului de energie la nivel mondial

Acum, ia în considerare întrebarea mai puțin evidentă: ce să caute alternative la energia de petrol și gaze?

Să începem cu faptul că de petrol și gaze nu va dura pentru totdeauna. Există o mulțime de estimări rezervele de petrol, care variază de la 30 la 100 de ani de utilizare.

Eu nu ma abtin de la repetarea intelepciunea conventionala si citate Dmitri Ivanovich Mendeleev, care se încălzește soba cu ulei - e ca și cum să o înece în note: deoarece uleiul este un material unic, valoroase prime chimice utilizate pentru a face caviar chiar negru.

Arderea hidrocarburilor produc probleme evidente de mediu, mai ales atunci când sunt utilizate pentru nevoile de transport. Dar dacă îmbunătățirea tehnologiilor poate rezolva problema emisiilor toxice, emisiile de dioxid de carbon, ceea ce duce la schimbările climatice globale sunt companioni inevitabile ale utilizării combustibililor fosili.

Și atunci se pune întrebarea: dacă nu este un combustibil de hidrocarburi și centralele nucleare - atunci ce?

Raspuns: surse regenerabile de energie.

Ponderea acestui segment este mai mic de 10%. Această cifră nu este raritatea acestor surse, precum și nivelul scăzut de implementare a tehnologiilor de utilizare a acestora.

Care sunt aceste surse? Acest lucru este în primul rând Soare: o medie de 1 kW / m2 suprafața pământului, pentru un total de 100 de ori cantitatea de energie produsă de omenire (!). Nu uita derivatele energiei solare: valuri hidroelectrică, eoliană, mare.

În al doilea rând cu privire la importanța și perspectivele costurilor de energie geotermală. Ea practic inepuizabile și eternă, dar problema este costul său este destul de acută. Rețineți, de asemenea, energia mareelor, consumul de energie a biomasei.

De ce este atat de bogat randamente potențiale mai mici de 10% din energia produsă?

Deoarece sursele de date sunt instabile în timp și spațiu sunt distribuite inegal. Prin urmare, este recomandabil să se direcționeze utilizarea acestora (la nivelul tehnologiei de azi), numai în mici surse de energie descentralizate. De exemplu, încălzire solară a apei. De exemplu, în Crimeea este deja instalarea industria sistemelor, în detrimentul energiei solare pentru încălzirea apei la 95 de grade Celsius (deși nu este necesar să se efectueze ... pentru acest ulei de la Tyumen). Dar pentru furnizarea de centrale electrice (și alte întreprinderi mari ale economiei), utilizarea directă a acestor surse este absurd.

Capitolul 2: Proprietățile hidrogen

În stare liberă și în condiții normale de hidrogen - incolor gaz, inodor și fără gust. Densitatea relativă a aerului este hidrogen 1/14. Ea există în general în combinație cu alte elemente, de exemplu, oxigen, apă, carbon în metan și compuși organici. Deoarece hidrogenul este chimic extrem de activ, este rareori prezent ca membru nelegat.

Arderea în oxigen pur doar produse - căldură la temperaturi ridicate și apă. Astfel, atunci când se utilizează hidrogen se formează gaze cu efect de seră și nu este rupt chiar ciclu de apă.

Notă avantaje ale hidrogenului drept combustibil.

În oceane hidrogen conține 1,2 x 10 17 t, deuteriu -. 2 10 13 m masa totală de hidrogen este de 1% din masa totală a pământului și numărul de atomi de - 16%. Deosebit de important este factorul care combustia hidrogenului este transformată în apă și complet revine la ciclul naturii. În același timp, în conformitate cu cele mai optimiste previziuni, resursele de hidrocarburi de combustibil vor fi epuizate în anii de aproximativ 100 de ciudat, în timp ce cărbunele - prin mai multe secole. rezervele și dimensiunea de cărbune este importantă în contextul energiei generate de hidrogen: perspectiva imediată a producției de hidrogen industriale vor primi-o la o gazeificarea cărbunelui.

sposobnostvodoroda Greutate calorica (28630 kcal / kg) este de 2,8 ori mai mare decât benzina.

Energia de aprindere este de 15 ori mai mică decât pentru combustibilul hidrocarbonat.

Viteza maximă de propagare a frontului flăcării de 8 ori mai mare în comparație cu hidrocarburile.

Radiațiile de flacără 10 ori mai mică decât flacăra de hidrocarburi.

Când se folosește hidrogenul drept combustibil este exclusă posibilitatea de amplificare a efectului de seră, nu emit substanțe nocive (un 45 motor de automobil emite substanțe toxice, inclusiv substanțe cancerigene, nu există nici un risc de formare a hidrogenului de zone de stagnare - este ușor volatilizează.

Notă hidrogen negativ și de calitate. Această densitate scăzută în vrac și valoarea calorică, limitele de explozie și mai largi de temperatură de aprindere mai mare comparativ cu hidrocarburi. Aplicarea conceptului de substanțe care acumulează energie (EAS) descrisă mai jos, va reduce impactul negativ al acestor neajunsuri ale hidrogenului drept combustibil, care se suprapun în mod semnificativ avantajele sale.

Capitolul 3. Conceptul de-substanțe energetice

Cum se obține hidrogen, și cum să evite explozia acesteia?

În aplicarea EAS aceste probleme sunt rezolvate complet. În această schemă proces constă în trei etape:

Obținerea EAS, folosind una dintre aceste surse de energie.

Prepararea via EAS hidrogen.

Utilizarea hidrogenului drept combustibil.

Să ne amintim experiență școală: arunca în apă, sodiu, și începe să hidrogen separat. Imaginați-vă că aceasta are loc în camera de ardere a hidrogenului sub formă liberă, apare numai în cazul în care este necesar și exploda. Și pe bord nu este - este asociat cu apă. În acest exemplu ilustrativ, așa cum a făcut de EAS sodiu.

Desigur, acest lucru nu este tehnologia industrială - o ilustrație. Dar voi prezenta tehnologia atenția industrială dezvoltată în timpul său în Uniunea Sovietică pentru cucerirea Lunii.

Acesta a fost bazat pe următoarele reacții

Q + C + SiO2 → Si + CO2 ↑ + H2O - recuperare carbon siliciu

Si + 2H2O → SiO2 + 2H2 ↑ + Q - producerea hidrogenului

Folosind o sursă de căldură (de exemplu, cuptor solar) poate fi recuperat din oxid de siliciu (reacția 1). Siliciul este un excelent EAS, care nu necesită condiții speciale de depozitare. Acesta este livrat la locul energiei necesare (inclusiv motor de transport). Într-un reactor special produce reacție de înlocuire de hidrogen (reacția 2). În final, hidrogenul este furnizat motorului drept combustibil. Rezultată a doua reacție de oxid de siliciu poate fi utilizat în mod repetat.

Lucrari asemanatoare:

Vodorodnayaenergetika (3)

Rezumat >> Industria, fabricarea

Vodorodnayaenergetika. În ultimul deceniu, a devenit foarte clar faptul că dezvoltarea intensivă în continuare a energiei moderne și. utilizarea sa în mică putere staționare și portabile. în special în domeniul aprovizionării cu energie la așezările izolate.

Future Energy. Metode alternative ale viitorului

Aceasta a observat că pe programul vodorodnoyenergetike intern reflectă activitățile de cercetare existente în țară și energie. compania să pună în aplicare un program cuprinzător „Vodorodnayaenergetika și pile de combustie“, inițiată de SA «MMC.

Energie. Prezent și viitor

Energie (3)

Rezumat >> Industria, fabricarea

mai scumpă decât cea obținută prin metode convenționale. 7. Vodorodnayaenergetika Hidrogenul este cel mai simplu și cel mai ușor. energie. - M. Cunoștințe, 1982. - 120 p. 4. Podgornyy A. N. Vodorodnayaenergetika. - M. Science, 1988.- 96 p. 5. Resursele de energie.

Perspectivele pentru utilizarea energiei hidrogenului

și beneficiile vodorodnoyenergetiki. tranziția țării la o economie de hidrogen, și altele. Se are în vedere să se stabilească un Consiliu privind vodorodnoyenergetike și combustibil.