Hidrogenul drept combustibil
Utilizarea hidrogenului pentru energie este favorabilă și din punct de vedere ecologic. Când se arde hidrogenul, apa este produsă drept combustibil și substanțe substanțial mai puțin nocive decât arderea combustibililor tradiționali, ceea ce duce la o mai mică vulnerabilitate a mediului natural și uman. ]
Cu toate acestea, utilizarea hidrogenului drept combustibil pentru transport are un dezavantaj semnificativ. Transportarea este mai dificilă decât metanolul, deoarece cilindrii de înaltă presiune sunt necesari pentru gazul hidrogen și rezervoarele criogenice (costurile de lichidare cresc cu aproximativ 25% din costul combustibilului) pentru hidrogenul lichid. Unele opțiuni posibile pentru plasarea combustibilului pe bază de hidrogen într-o mașină sunt prezentate în Fig. XY1-3. [. ]
Cu toate acestea, utilizarea hidrogenului drept combustibil pentru motoarele de automobile datorită mai multor proprietăți fizico-chimice este îngreunată. Hidrogenul are o densitate scăzută. Și, în ciuda faptului că o unitate de masa de hidrogen cuprinde aproape 3 ori mai multă energie termică decât combustibilii fosili convenționali, acută este problema introducerii cantitatea dorită de hidrogen combustibil în vehicul: Necesită containere de volum mare (1m3 hidrogen în stare normală este de numai 90 de greutate g). Posibilitatea reală a funcționării motorului pe hidrogen comprimat a fost demonstrată experimental. Sa constatat că un cilindru cu hidrogen comprimat la 14 MPa are o masă de 57 kg, iar masa hidrogenului în acest caz este de numai 0,45 kg. În cazul în care căldura specifică de ardere a hidrogenului este de 55 kJ / kg pentru a produce cantitatea de energie termică eliberată la arderea a 75 de litri de benzină, este necesar să existe 40 de astfel de cilindri cu hidrogen comprimat pe mașină. Greutatea proprie pentru combustibil este mai mare de 2 tone. Acest fapt exclude practic o astfel de opțiune de utilizare a hidrogenului drept combustibil pentru automobile. ]
Gazul înainte de ardere în cuptoarele centralelor electrice este supus descompunerii termice (piroliză). Ca urmare, acetalenă, etilenă, hidrogen, negru de fum, grafit sunt extrase din el. După cum este bine cunoscut, acetilenă, etilenă - materii prime foarte valoroase pentru industria chimică, negru de fum - pentru petrochimice, grafit - pentru electrice, hidrogenul este utilizat pe scară largă în industria petrochimică, și, de asemenea, pot servi drept combustibili curate de energie. Hidrogenul ca și combustibil în viitor poate fi utilizat la GRES și ca motor de combustibil pentru mașini, aeronave, nave, rachete, precum și pentru încălzirea casei. Lucrul cu combustibilul pe bază de hidrogen nu poluează atmosfera. Acesta este unul dintre avantajele sale importante în comparație cu alți combustibili. Prin urmare, la prima Conferință Internațională a Energiei de hidrogen a avut loc în 1976 în Statele Unite, a existat un apel puternic pentru utilizarea hidrogenului în sectorul energetic și pentru a accelera de cercetare și dezvoltare pentru a produce hidrogen la scară industrială. [. ]
Posibilitatea utilizării hidrogenului drept combustibil pentru transportul rutier este compatibilă cu utilizarea hidrogenului în alte scopuri, de exemplu ca un mijloc de transmitere a energiei pe distanțe lungi, o sursă de energie în viața cotidiană și în industrie. În aceste cazuri, efectul pozitiv al utilizării apei! prenatal ar oferi o bună alternativă la gazele naturale și benzina utilizată în prezent. ]
Pentru utilizarea mai bună a hidrogenului drept combustibil în locul benzinei, convertorul de energie ar trebui înlocuit. Deci, benzina este un combustibil excelent pentru un motor cu combustie internă, dar un combustibil rău pentru o celulă de combustie [8], în timp ce hidrogenul este un bun carburant atât pentru motorul cu combustie internă, cât și pentru celula de combustie [45]. ]
Probabil perspectiva folosirii hidrogenului drept combustibil. Există deja încercări de a fi utilizate ca combustibil pentru un motor de automobile. Înlocuirea hidrogenului cu benzina ar fi făcut posibilă eliminarea problemei poluării atmosferice de gazele de eșapament de la motoarele de automobile. Substanța epuizată a unui motor care rulează pe hidrogen este apa. Hidrogenul poate fi de asemenea utilizat pentru motoarele de avioane. Dar există încă multe obstacole în calea folosirii sale ca combustibil. Utilizarea hidrogenului lichid este împiedicată de necesitatea de a construi containere sub formă de vase Dagoar pentru a asigura temperaturi ultra scăzute și pentru a preveni evaporarea rapidă. Prețul hidrogenului este ridicat (mult mai scump decât benzina). Producția sa prin metoda electrolizei apei este posibilă în prezența surselor de energie ieftine. Consumul mare de energie electrică în scopul electrolizei face ca utilizarea hidrogenului să fie neeconomică (adică utilizarea mai directă a energiei electrice în motoarele electrice). În același timp, cu o scădere suplimentară a costului hidrogenului în producția de masă, hidrogenul drept combustibil poate deveni relativ eficient. ]
Barierele la introducerea pe scară largă a hidrogenului drept carburant pentru motoarele pentru automobile reprezintă dificultatea obținerii acestuia în cantități suficient de mari și necesitatea de a asigura un nivel ridicat de siguranță în procesul de ardere a hidrogenului. ]
Trebuie subliniat faptul că studiul utilizării hidrogenului ca combustibil a fost efectuat în țara noastră pentru o lungă perioadă de timp. Deja s-au stabilit și au trecut primele teste ale mașinilor în care motoarele lucrau pe hidrogen pur și pe combustibil obișnuit cu adăugarea de hidrogen. Cu toate acestea, utilizarea practică a hidrogenului este legată de soluționarea unui număr de probleme tehnice, de exemplu, prin dezvoltarea unei metode ieftine de obținere, stocare și crearea de materiale care sunt stabile într-o atmosferă de hidrogen. ]
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: