Все жанры Все авторы
Водородное топливо. Производство, хранение, использование - Юрий Почанин

Водородное топливо. Производство, хранение, использование

Страниц

120

Год

2023

В книге "Исследование и применение водородного топлива" представлены подробные характеристики водородного топлива и его производства. В рамках изучения этой темы, освещены разные методы производства водорода, включая паровую конверсию природного газа, газификацию угля и использование ядерной энергии. Отдельные разделы посвящены термохимическим циклам, основным методам электролиза и другим альтернативным источникам энергии. Кроме того, даны подробные описания различных топливных элементов и изложены основные принципы их работы.

Особое внимание уделено вопросам хранения водорода. В книге представлен анализ возможности хранения газа в наземных и подземных хранилищах, а также в баллонах в газообразном и жидком состоянии. Кроме того, рассмотрены материалы, способные адсорбировать водород, и легкие композитные материалы, способные химически связывать водород. Даны экспертные оценки эффективности и безопасности этих методов хранения.

Отдельная глава книги посвящена применению водородного топлива в транспорте и энергетике. Рассмотрены различные аспекты использования водорода в автомобилях, поездах и других видов транспорта, а также его применение в производстве электроэнергии. Это включает обзор существующих технологий и перспективы развития в этой области.

Книга также затрагивает вопросы безопасности водородных технологий и приводит исследования в этой области. Она ставит акцент на необходимости обеспечения безопасности при использовании и хранении водородного топлива и предоставляет читателю полное представление об ожидаемых рисках и способах предотвращения происшествий.

В заключительной главе книги дается краткое состояние исследований в области использования водорода в термоядерном синтезе. Описываются современные научные достижения и намечены перспективы дальнейшего развития в этой области.

Книга "Исследование и применение водородного топлива" является исчерпывающим руководством по данной теме и является полезным источником информации для специалистов в области энергетики, научного сообщества и всех, кто интересуется развитием альтернативных источников энергии.

Читать бесплатно онлайн Водородное топливо. Производство, хранение, использование - Юрий Почанин

Введение

Применение водорода в качестве топлива началось еще в XIX веке, когда французский изобретатель Франсуа Исаака де Риваз в 1806 году разработал самый первый в мире ДВС, потребляющий водородное топливо. Так бы водород и служил бы человечеству в качестве основного топлива, но в 1870 году в ДВС стали применять бензин, сведя на нет первые опыты с водородным топливом.

Возможности использования водорода в энергетических целях известны давно, и интерес к ним проявлялся не один раз: в 1970‐е годы – в связи с нефтяными кризисами, в 1990‐е и 2000‐е годы – в связи с ростом озабоченности изменением климата. Это стимулировало соответствующие исследования и разработки (с акцентом на транспорт), но масштабного практического внедрения водородных технологий не происходило. Ситуация стала меняться по мере того, как всё больше стран начали стремиться к устойчивому развитию в области энергетики, к переходу в углеродно-нейтральное состояние, к поддержке энергетического перехода как концепции без углеродной энергетики будущего, осознав, при этом, что только на путях использования возобновляемых источников энергии этой цели не добиться.

Мировая промышленность уже достаточно давно занимается производством водорода, который используется для выпуска пластмасс, мыла, аммиака. Чистый водород в настоящее время применяется в основном в следующих областях:

– микро- и наноэлектроника – для создания новых уникальных процессов и изделий;

– производство чистых материалов – вольфрама, молибдена, редкоземельных металлов, кремния, ультрадисперсных порошков (тугоплавких и редкоземельных металлов, карбидов, нитридов, боридов,) монокристаллов, обладающих уникальными магнитными и электрическими свойствами, в том числе анизотропией;

– восстановительная металлургия – светлый отжиг хромоникелиевых сталей, сплавов, содержащих титан и алюминий, кремнийсодержащих трансформаторных сталей, производство и спекание порошковых материалов и изделий, цветных металлов и сплавов т.д.;

– химическая промышленность – производство чистых продуктов, в том числе монометров, синтез-газа, синтетических топлив (метанол, диметиловый эфир) и др.;

– телекоммуникация и связь – автономные экологически чистые источники питания на топливных элементах;

– водородная экономика – экологически чистые и высокоэффективные транспорт и автономные энергетические установки.

Потребности в чистом водороде для различных приложений варьируются от нескольких десятков нм3/ч (для микро- и наноэлектроники) до десятков миллионов нм3/ч (для водородной экономики).

Всеми существующими и перспективными промышленными способами производится либо водород технической чистоты (95–99,8 об. %), либо газовые смеси, содержащие от 30 до 95 об. % водорода.

Широкое применение водород получил в ракетно-космической промышленности, являясь наиболее оптимальным компонентом топлива с точки зрения энергетических показателей. Передовые мировые державы постепенно переводят на водород крупные предприятия, объекты промышленности, транспортные средства. Огромнейшим интересом водород пользуется в компаниях по производству автомобилей, которые на ежегодных выставках все чаще и чаще демонстрируют свои автомобили на водородном топливе.

Водородная энергетика – развивающаяся отрасль, основанная на использовании водорода в качестве средства для аккумулирования, транспортировки и потребления энергии людьми, транспортной инфраструктурой и различными производственными направлениями.

Вам может понравиться: