Водневі паливні ракети, але що з потужністю для повсякденного життя?

Водневі паливні ракети, але що з потужністю для повсякденного життя? NASA розпочала всі свої космічні човни, використовуючи водень як паливо. НАСА, CC BY

Ви коли-небудь дивилися а запуск космічного човника? Паливо, яке використовується для відштовхування цих величезних споруд від гравітаційного тяжіння Землі, є Гідрування.

Водень також містить потенціал як джерело енергії для наших повсякденних занять - водіння, опалення наших будинків і, можливо, більше.

Цього місяця уряд федеральної коаліції відкрили громадські консультації про національну водневу стратегію. Праця також пообіцяла відкласти фінансування виробляти чистий водень. Засідання міністрів енергетики COAG у грудні 2018 року вказало сильна підтримка водневої економіки.

Але чи готова Австралія дослідити цю конкурентну альтернативу з низьким вмістом вуглецю для житлового, комерційного, промислового та транспортного секторів?

Є два ключові аспекти оцінки нашої готовності до водневої економіки - технологічний прогрес (чи можемо ми реально це зробити?) Та суспільне прийняття (чи будемо ми його використовувати?).

Чи достатньо зріла технологія?

Цикл водневої економіки складається з трьох основних етапів:

  • виробництво водню
  • зберігання та доставка водню
  • споживання водню - перетворення хімічної енергії водню в інші форми енергії.

Виробництво водню

Щоб водень став головним майбутнім паливом, електроліз води, ймовірно, є найкращим методом виробництва. У цьому процесі використовується електроенергія розщеплюються молекули води у водень (H₂) та кисень (O₂).

Ця технологія стає комерційно здійсненний коли електроенергія виробляється за відносно низьких витрат за рахунок поновлюваних джерел, таких як сонячної та вітрової. Витрати можуть знизитися ще більше, оскільки технологія виробництва стане більш ефективною.

Як створюється водень і використовується як джерело живлення.

Зберігання та доставка водню

Ефективне зберігання та доставка життєво важливі для безпечного та ефективного поводження з великою кількістю водню.

Оскільки водень дуже легкий, водень звичайно стискають при високому тиску або зріджують і зберігають при надзвичайно низькій температурі -253 ℃. Для здійснення цих кроків потрібні додаткові інвестиції в енергію, тому ефективність знижується до 40%. Але нинішнє зберігання та подача водню все ще покладається на цих двох технологіях - стисненні та зрідженні - оскільки вони підтверджені та підтримуються налагодженою інфраструктурою та досвідом.

Інший варіант, який досліджується (але потребує подальшої розробки) - поєднувати водень з іншими елементами, а потім випускати його, коли це потрібно для використання.

В даний час більшість автомобілів з водневими паливними елементами використовують резервуари, посилені вуглецевим волокном, для зберігання сильно стисненого водню. Вартість баків потрібно знизити, щоб зробити цей варіант економічнішим (зараз) понад кілька тисяч доларів США за одиницю).

Використання водню в якості палива

Існує два основні способи перетворення хімічної енергії водню в корисну енергію (електричну або теплову енергію). Обидва ці підходи виробляють воду як побічний продукт.

Примітивний і простий спосіб використання водню - спалити його для отримання тепла - так само, як ви використовуєте природний газ для приготування їжі та опалення у вашому домі.

A випробування заплановано для Південної Австралії має на меті генерувати водень, використовуючи поновлювану електроенергію, а потім вводити її в локальну газорозподільну мережу. Такий спосіб «змішування» газів дозволяє уникнути витрат на будівництво дорогої інфраструктури доставки, але понесе витрати, пов’язані з модифікаціями існуючих трубопроводів. Потрібне широке вивчення та тестування цієї діяльності.

При використанні у водневих паливних елементах енергія виробляється при взаємодії водню з киснем. Це технологія, яку використовують NASA та інші оператори в космічних місіях, а також виробники автомобілів у автомобілях з водневими паливними елементами. Це найсучасніший метод використання водню на даний момент.

Увімкніть звук для цього пуску, що працює на водень.

Це працює, але чи приймемо ми його?

Міркування щодо безпеки

Як паливо, водень має деякі властивості, які роблять його більш безпечним у використанні, ніж паливо, яке частіше використовується сьогодні, наприклад, дизель та бензин.

Водень нетоксичний. Він також набагато легший за повітря, що дозволяє швидко розсіюватись у разі витоку. Це контрастує із накопиченням горючих газів у разі витоку дизеля та бензину, що може спричинити вибухи.

Однак водень легко згоряє у повітрі і запалюється легше, ніж бензин чи природний газ. Ось чому водневі машини мають такі надійні резервуари з вуглецевого волокна - для запобігання витоку.

Там, де водень використовується в комерційних умовах як паливо, були встановлені суворі правила та ефективні заходи щодо запобігання та виявлення витоків та випуску водню. Побутові додатки водню для палива також повинні вирішити це питання.

Вплив на навколишнє середовище

З екологічної точки зору ідеальний цикл у водневій економіці передбачає:

  • отримання водню за допомогою електролізу для розщеплення води
  • споживання водню шляхом його реакції з киснем у паливному елементі, утворюючи воду як побічний продукт.

Якщо електроенергія для електролізу виробляється з поновлюваних джерел, весь цей ланцюг вартості має мінімальний вплив на навколишнє середовище і є стійким.

Наближаючись до водневої економіки

Дешева електроенергія з відновлюваних джерел енергії є ключовим фактором для здійснення масштабного виробництва водню шляхом електролізу в Австралії. На міжнародному рівні це вже зрозуміло - наприклад, в Німеччина та Техас - що поновлюваний водень є економічно конкурентоспроможним у нішевих сферах застосування, хоча ще не для промислового масштабу.

Техніку зберігання та доставки потрібно вдосконалити з точки зору собівартості та ефективності, а виробництво водневих паливних елементів потребує просування.

Водень - бажане джерело енергії, оскільки його можна виробляти у великих кількостях і довго зберігати без втрати потужностей. Тому що це так легко, це так економічний спосіб транспортування енергії виробляється відновлюваними джерелами енергії на великих відстанях (включаючи океани).

Підкріплений передовими технологіями, при сильній підтримці урядів та відданості багатьох багатонаціональних енергетичних та автомобільних компаній, водневе паливо зв'язує поновлювані джерела енергії з кінцевими споживачами чисто та стійко.

Давайте подивимось, чи виводить водень.Бесіда

про автора

Чженуо Хуанг, старший викладач, Технологічний університет Сіднея

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

Суміжні книги

Недолік: Найбільш всеосяжний план, який пропонувався змінити глобальне потепління

Пол Хоукен і Том Стейер
9780143130444В умовах поширеного страху та апатії міжнародна коаліція дослідників, професіоналів та вчених зібралася, щоб запропонувати набір реалістичних та сміливих рішень щодо зміни клімату. Тут описано сто прийомів і практик - деякі добре відомі; про які ви, можливо, ніколи не чули. Вони варіюються від чистої енергії до навчання дівчат у країнах з низьким рівнем доходу до використання методів землекористування, які витягують вуглець з повітря. Рішення існують, є економічно вигідними, і громади в усьому світі в даний час приймають їх з вмінням і рішучістю. Доступний на Amazon

Проектування кліматичних рішень: Посібник з політики щодо енергії з низьким вмістом вуглецю

Гал Харві, Роббі Орвіс, Джефрі Ріссман
1610919564З урахуванням наслідків зміни клімату, необхідність зменшення глобальних викидів парникових газів є не менш терміновою. Це страшний виклик, але сьогодні існують технології та стратегії для його вирішення. Невеликий набір енергетичної політики, розроблений та реалізований добре, може поставити нас на шлях до майбутнього з низьким рівнем вуглецю. Енергетичні системи є великими та складними, тому енергетична політика повинна бути цілеспрямованою та економічно ефективною. Універсальні підходи просто не дозволять зробити роботу. Політики потребують чіткого, всебічного ресурсу, який би окреслював енергетичну політику, яка матиме найбільший вплив на наше кліматичне майбутнє, та описував, як правильно розробляти цю політику. Доступний на Amazon

Це змінює все: капіталізм проти клімату

автор: Наомі Кляйн
1451697392In Це змінює все Наомі Кляйн стверджує, що зміни клімату - це не лише одна проблема, яку слід акуратно подати між податками та охороною здоров'я. Це тривога, яка закликає нас виправити економічну систему, яка вже багато в чому нас не дає. Клейн ретельно будує випадок того, наскільки масово скорочення викидів парникових газів - це наш найкращий шанс одночасно зменшити розбіжність нерівності, переосмислити наші розбиті демократії та відновити наші поглиблені місцеві економіки. Вона висловлює ідеологічне відчай заперечувачів зміни клімату, месіанські марення потенційних геоінженерів та трагічний дефектизм занадто багатьох зелених ініціатив. І вона точно демонструє, чому ринок не (і не може) виправити кліматичну кризу, а навпаки, погіршить ситуацію із все більш екстремальними та екологічно згубними методами видобутку, що супроводжуються бурхливим капіталізмом катастроф. Доступний на Amazon

Від видавця:
Покупки в Amazon йдуть на те, щоб покрити витрати на привезення вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, і ClimateImpactNews.com безкоштовно і без рекламодавців, які відстежують ваші звички перегляду. Навіть якщо ви натискаєте на посилання, але не купуєте ці вибрані продукти, все, що ви купуєте за той же візит на Amazon, платить нам невелику комісію. Додаткових витрат для вас немає, тому, будь ласка, внесіть свої зусилля. Ви також можете використовуйте цю посилання в будь-який час користуватися Amazon, щоб ви могли допомогти підтримати наші зусилля.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

слідкуйте за InnerSelf далі

значок facebookзначок Twitterзначок YouTubeinstagram iconпінтрест значокrss значок

 Отримайте останні по електронній пошті

Щотижневий журнал Щоденне натхнення

ОСТАННІ ВІДЕО

Почалася велика міграція клімату
Почалася велика міграція клімату
by супер Користувач
Кліматична криза змушує тисячі людей у ​​всьому світі втекти, оскільки їхні будинки стають дедалі непридатними для життя.
Останній льодовий період розповідає нам, чому нам потрібно дбати про 2 ℃ зміну температури
Останній льодовий період розповідає нам, чому нам потрібно дбати про 2 ℃ зміну температури
by Алан Н Вільямс та ін
В останній доповіді Міжурядової групи з питань зміни клімату (МГЕЗК) зазначено, що без істотного зменшення…
Земля залишається придатною для життя мільярди років - саме те, наскільки нам пощастило?
Земля залишається придатною для життя мільярди років - саме те, наскільки нам пощастило?
by Тобі Тіррелл
Еволюція зайняла 3 або 4 мільярди років, щоб отримати Homo sapiens. Якби клімат повністю зазнав краху лише один раз у цьому ...
Як картографування погоди 12,000 XNUMX років тому може допомогти передбачити майбутні зміни клімату
Як картографування погоди 12,000 XNUMX років тому може допомогти передбачити майбутні зміни клімату
by Бріс Рі
Кінець останнього льодовикового періоду, приблизно 12,000 років тому, характеризувався заключною холодною фазою, яка називалася Молодший дріас ...
У цьому столітті Каспійське море має впасти на 9 і більше метрів
У цьому столітті Каспійське море має впасти на 9 і більше метрів
by Френк Весселінг і Маттео Латтуада
Уявіть, що ви перебуваєте на узбережжі і дивитесь на море. Перед вами лежить 100 метрів пустого піску, який виглядає як ...
Венера ще колись була схожа на Землю, але кліматичні зміни зробили її непридатною для життя
Венера ще колись була схожа на Землю, але кліматичні зміни зробили її непридатною для життя
by Річард Ернст
Ми можемо багато чого дізнатись про кліматичні зміни від Венери, нашої сестринської планети. В даний час Венера має поверхневу температуру…
П’ять кліматичних недовір: аварійний курс у дезінформації клімату
П’ять кліматичних недовір: катастрофа в дезінформації клімату
by Джон Кук
Це відео являє собою катастрофічний курс дезінформації клімату, узагальнюючи ключові аргументи, використані для сумніву в реальності ...
Арктика не була такою теплою протягом 3 мільйонів років, і це означає великі зміни для планети
Арктика не була такою теплою протягом 3 мільйонів років, і це означає великі зміни для планети
by Джулі Бригам-Гретт та Стів Печ
Щороку морський крижаний покрив у Північному Льодовитому океані зменшується до найнижчої точки в середині вересня. Цього року він вимірює лише 1.44…

ОСТАННІ СТАТТІ

зелена енергія2 3
Чотири можливості зеленого водню для Середнього Заходу
by Крістіан Тае
Щоб запобігти кліматичній кризі, Середньому Заходу, як і решті країни, потрібно буде повністю декарбонізувати свою економіку шляхом…
ug83qrfw
Необхідно покінчити з основним бар’єром на шляху реагування
by Джон Мур, На Землі
Якщо федеральні регулятори зроблять правильну річ, споживачі електроенергії на Середньому Заході незабаром зможуть заробляти гроші, поки…
дерева для висадки клімату2
Посадіть ці дерева, щоб покращити життя міста
by Майк Вільямс-Райс
Нове дослідження визначає, що живі дуби та американські явори є чемпіонами серед 17 «супердерев», які допоможуть зробити міста…
дно північного моря
Чому ми повинні розуміти геологію морського дна, щоб використовувати вітри
by Наташа Барлоу, доцент четвертинних змін навколишнього середовища, Університет Лідса
Для будь-якої країни, яка має легкий доступ до мілководного і вітряного Північного моря, офшорний вітер буде ключем до досягнення мережі…
3 уроки лісових пожеж для лісових міст, коли вогонь Діксі руйнує історичний Грінвілл, Каліфорнія
3 уроки лісових пожеж для лісових міст, коли вогонь Діксі руйнує історичний Грінвілл, Каліфорнія
by Барт Джонсон, професор ландшафтної архітектури, Університет штату Орегон
Пожежа, що горить у спекотному сухому гірському лісі, прокотилася містом Золота лихоманка Greenрінвілль, Каліфорнія, 4 серпня…
Китай може досягти цілей у сфері енергетики та клімату, обмежуючи енергію вугілля
Китай може досягти цілей у сфері енергетики та клімату, обмежуючи енергію вугілля
by Елвін Лін
На кліматичному саміті Лідера у квітні Сі Цзіньпін пообіцяв, що Китай «буде суворо контролювати енергію, що працює на вугіллі…
Блакитна вода, оточена мертвою білою травою
Карта відстежує 30 -річні екстремальні сніготанення в США
by Мікайла Мейс-Арізона
Нова карта екстремальних подій танення снігу за останні 30 років пояснює процеси, що сприяють швидкому таненню.
Літак скидає червону вогнезахисну речовину на лісову пожежу, коли пожежники, припарковані вздовж дороги, дивляться у оранжеве небо
Модель передбачає 10-річну спалах пожежі, потім поступове зменшення
by Ханна Хікі-У. Вашингтон
Погляд на довгострокове майбутнє лісових пожеж передбачає початковий, приблизно десятирічний, спалах пожежі,…

 Отримайте останні по електронній пошті

Щотижневий журнал Щоденне натхнення

Нове ставлення - нові можливості

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Ринок InnerSelf
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Всі права захищені.