Водородная энергетика и технология

Водородная энергетика

План

Введение

1.Использование водорода

2.Перспективы развития водороднойэнергетики

Введение

Сейчас началасвое развитие новая отрасль промышленности — водородная энергетика итехнология. Потребность экономики в водороде идет возрастает, потому что это простейшее и легчайшее вещество может использоваться не толькокак топливо, но и как необходимый сырьевой элемент во многих технологическихпроцессах .Он незаменим в нефтехимии для глубокой переработки нефти, без негоне обойтись, скажем в химии при получении аммиака и азотных удобрений, а вчерной металлургии с его помощью восстанавливается железо из руд.

1.Использованиеводорода

Органическиетоплива (газ, нефть и уголь), тоже служат сырьем в этих или подобных процессах, но еще полезнее извлечь из них самый экономный и чистый энергоноситель- тот жеводород. Водород — идеальный экофильный вид топлива. Очень высока и его калорийность — 33 тыскал/кг, чтов 3 раза выше калорийности бензина. Он легко транспортируется по газопроводам, потомучто у него очень малая вязкость .По трубопроводудиаметром 1,5 м с ним передается 20тыс. Мегаватт мощности. Перекачка легчайшегогаза на расстояние в 500 км. почти вдесятеро дешевле, чем передача такого жеколичества электроэнергии по линиям электропередачи . Каки природный газ, водород можно использовать на кухне для приготовления пищи, для отопления и освещения зданий. Чтобы показать его возможности, американскиеученые построили «водородный дом», в которомдля освещения использовался водород. Передавать водород в жидком виде оченьдорого, т.к. для его сжижения нужно потратить почти половину энергии, содержащейсяв нем самом. Кроме того, должна быть обеспечена идеальная теплоизоляциятрубопровода, так как температура жидкого водорода очень низка.

В качестветоплива водород сжигается в двигателях ракет и в топливных элементах длянепосредственного получения электроэнергии при соединении водорода и кислорода. Его можно использовать и как топливо для авиационного транспорта.

Использованиеводорода в энергетике выгодно, поэтому появилось много интереса к развитию водороднойэнергетики, возникли ассоциации, в том числе международная.Сейчас в мире получают около 30 миллионов тонн водорода в год, причем восновном из природного газа. Согласно прогнозам за 40 лет производство водородадолжно увеличиться в 20−30 раз.

2.Перспективыразвития водородной энергетики

С помощьюатомной энергетики предстоит заменить нынешний источник водорода — природный газ- на более дешевое и доступное сырье — на воду. Здесь возможныдва пути.

Первый путь — традиционный, спомощью электрохимического разложения воды. Второй путь менее известен. Еслинагреть пары воды до 3000−3500 C, то водные молекулы развалятся сами собой. Обаспособа получить водород из воды пока дороже, чем из природного газа. Однакоприродный газ дорожает, а методы разложения воды совершенствуются. Черезкакое-то время водород из воды станет дешевле. В отдельных случаях и сейчасвыгодно получать водород с помощью электролиза в ночные часы, когда имеетсялишняя и дешевая электроэнергия.

Водороднаяэнергетика бурно развивается, но сейчас все чаще говорят об атомно-водороднойэнергетике. Требуются большие энергетические расходы для получения водорода. Вбудущем «ядерный реактор — водородный генератор" — претендует на рольэнергетического лидера в экономике XXI века.


Теги: водород