Водород подпитывает ракеты, но как насчет энергии для повседневной жизни?

Водород подпитывает ракеты, но как насчет энергии для повседневной жизни? НАСА запустило все свои миссии космического шаттла, используя водород в качестве топлива. НАСА, CC BY

Вы когда-нибудь смотрели запуск космического челнока? Топливо, используемое для отталкивания этих огромных структур от гравитационного притяжения Земли, Гидрирование.

Водород также обладает потенциалом в качестве источника энергии для нашей повседневной деятельности - вождения, отопления наших домов и, возможно, большего.

В этом месяце федеральное коалиционное правительство открытая общественная консультация на национальной водородной стратегии. Труд также пообещал откладывать финансирование разработать чистый водород. Совещание министров энергетики КОАГ в декабре 2018 г. сильная поддержка водородной экономики.

Но готова ли Австралия изучить эту конкурентоспособную, низкоуглеродистую энергетическую альтернативу для жилых, коммерческих, промышленных и транспортных секторов?

Есть два ключевых аспекта оценки нашей готовности к водородной экономике - технологический прогресс (можем ли мы на самом деле это сделать?) И общественное признание (будем ли мы его использовать?).

Является ли технология достаточно зрелой?

Водородный цикл состоит из трех основных этапов:

  • производство водорода
  • хранение и доставка водорода
  • потребление водорода - преобразование химической энергии водорода в другие виды энергии.

Производство водорода

Для водорода, чтобы стать основным будущим топливом, электролиз воды, вероятно, лучший метод производства. В этом процессе электричество используется для расщепленные молекулы воды на водород (H₂) и кислород (O₂).

Эта технология становится коммерчески осуществимый когда электричество производится при относительно низких затратах из возобновляемых источников, таких как солнечное и ветровое, Затраты могут снизиться еще больше в ближайшем будущем, поскольку технология производства становится более эффективной.

Как водород создается и используется в качестве источника энергии.

Хранение и доставка водорода

Эффективное хранение и доставка имеют жизненно важное значение для безопасной и эффективной обработки большого количества водорода.

Поскольку он очень легкий, водород обычно сжимается при высоком давлении или сжижается и хранится при чрезвычайно низкой температуре -253 ℃. Выполнение этих шагов требует дополнительных затрат энергии, поэтому эффективность падает до 40%. Но текущее хранение и доставка водорода по-прежнему основывается на этих двух технологиях - сжатии и сжижении - поскольку они доказаны и поддерживаются хорошо развитой инфраструктурой и опытом.

Другой вариант, который изучается (но нуждается в дальнейшей разработке), состоит в том, чтобы объединить водород с другими элементами, а затем выпустить его, когда это необходимо для использования.

В настоящее время большинство автомобилей на водородных топливных элементах используют резервуары, армированные углеродным волокном, для хранения сжатого водорода. Стоимость танков нужно будет снизить, чтобы сделать этот вариант более экономичным (в настоящее время более нескольких тысяч долларов США за единицу).

Использование водорода в качестве топлива

Существует два основных способа преобразования химической энергии в водороде в полезную энергию (электрическая энергия или тепловая энергия). Оба эти подхода производят воду в качестве побочного продукта.

Примитивный и простой способ использования водорода - сжигать его для выработки тепла - так же, как вы используете природный газ для приготовления пищи и отопления в вашем доме.

A суд планируется в Южной Австралии стремится генерировать водород с использованием возобновляемой электроэнергии, а затем вводить ее в местную газораспределительную сеть. Такой способ «смешивания» газов может избежать затрат на создание дорогостоящей инфраструктуры доставки, но повлечет за собой расходы, связанные с модификациями существующих трубопроводов. Требуется обширное изучение и тестирование этой деятельности.

При использовании в водородных топливных элементах энергия вырабатывается, когда водород реагирует с кислородом. Эта технология используется НАСА и другими операторами в космических полетах, а также производителями автомобилей на автомобилях с водородными топливными элементами. Это самый продвинутый метод использования водорода на данный момент.

Включите звук для этого запуска на водородном топливе.

Это работает, но мы примем это?

Соображения безопасности

В качестве топлива водород обладает некоторыми свойствами, которые делают его более безопасным в использовании, чем те топлива, которые обычно используются сегодня, такие как дизельное топливо и бензин.

Водород нетоксичен. Он также намного легче воздуха, что позволяет быстро рассеивать его в случае утечки. Это контрастирует с накоплением горючих газов в случае утечки дизельного топлива и бензина, которые могут вызвать взрывы.

Однако водород легко горит в воздухе и воспламеняется быстрее, чем бензин или природный газ. Вот почему водородные автомобили имеют такие прочные цистерны из углеродного волокна - для предотвращения утечек.

В тех случаях, когда водород используется в коммерческих целях в качестве топлива, были установлены строгие правила и эффективные меры для предотвращения и обнаружения утечек, а также для удаления водорода. Бытовые применения водородного топлива также должны были бы решить эту проблему.

Влияние на окружающую среду

С экологической точки зрения идеальный цикл в водородной экономике включает в себя:

  • производство водорода с помощью электролиза для расщепления воды
  • потребление водорода посредством реакции его с кислородом в топливном элементе с образованием воды в качестве побочного продукта.

Если электричество для электролиза производится из возобновляемых источников, вся эта цепочка создания стоимости оказывает минимальное воздействие на окружающую среду и является устойчивой.

Двигаясь ближе к водородной экономике

Дешевая электроэнергия из возобновляемых источников энергии является ключом к превращению крупномасштабного производства водорода посредством электролиза в реальность в Австралии. На международном уровне это уже ясно - например, в Германия и Техас - что возобновляемый водород является конкурентоспособным по стоимости в нишевых приложениях, хотя еще не для поставок в промышленных масштабах.

Методы хранения и доставки должны быть улучшены с точки зрения стоимости и эффективности, а производство водородных топливных элементов требует совершенствования.

Водород является желательным источником энергии, поскольку его можно производить в больших количествах и хранить в течение длительного времени без потери емкости. Потому что это так легко, это экономичный способ транспортировки энергии производится возобновляемыми источниками на большие расстояния (в том числе через океаны).

Основанное на передовых технологиях, при активной поддержке правительств и приверженности многих многонациональных энергетических и автомобильных компаний, водородное топливо связывает возобновляемую энергию с конечными пользователями чистым и устойчивым способом.

Давайте посмотрим, если водород взлетает.Беседа

Об авторе

Чжэнго Хуан, старший преподаватель, Технологический университет Сиднея

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

Просадка: самый всеобъемлющий план, когда-либо предлагаемый для обратного глобального потепления

Пол Хокен и Том Стейер
9780143130444Перед лицом широко распространенного страха и апатии международная коалиция исследователей, специалистов и ученых объединилась, чтобы предложить ряд реалистичных и смелых решений проблемы изменения климата. Здесь описаны сто методов и практик, некоторые из них хорошо известны; некоторые, о которых вы, возможно, никогда не слышали. Они варьируются от чистой энергии до обучения девочек в странах с низким уровнем дохода и практики землепользования, которая выбрасывает углерод из воздуха. Решения существуют, являются экономически жизнеспособными, и сообщества во всем мире в настоящее время принимают их с умением и решительностью. Доступно на Amazon

Проектирование климатических решений: руководство по политике для низкоуглеродной энергетики

Хэл Харви, Робби Орвис, Джеффри Риссман
1610919564Поскольку последствия изменения климата уже сказываются на нас, необходимость сокращения глобальных выбросов парниковых газов является не менее чем насущной. Это непростая задача, но технологии и стратегии для ее решения существуют сегодня. Небольшой набор энергетических политик, хорошо продуманных и реализованных, может направить нас на путь к низкоуглеродному будущему. Энергетические системы большие и сложные, поэтому энергетическая политика должна быть целенаправленной и рентабельной. Универсальные подходы просто не помогут. Директивным органам нужен четкий и всеобъемлющий ресурс, в котором излагается энергетическая политика, которая окажет наибольшее влияние на наше климатическое будущее, и описывается, как ее правильно разрабатывать. Доступно на Amazon

Это меняет все: Капитализм против Климатологической

Наоми Кляйн
1451697392In Это изменяет все Наоми Кляйн утверждает, что изменение климата - это не просто еще одна проблема, которую нужно аккуратно поставить между налогами и здравоохранением. Это тревога, которая призывает нас к налаживанию экономической системы, которая уже во многих отношениях подводит нас. Кляйн тщательно выверяет аргументы в пользу того, что массовое сокращение выбросов парниковых газов - это наш лучший шанс одновременно сократить неравенство, изменить наши разрушенные демократии и восстановить разрушенную местную экономику. Она разоблачает идеологическое отчаяние отрицателей изменения климата, мессианские заблуждения потенциальных геоинженеров и трагический пораженчество слишком многих основных зеленых инициатив. И она наглядно демонстрирует, почему рынок не смог - и не может - исправить климатический кризис, а вместо этого усугубит ситуацию, применяя все более экстремальные и экологически разрушительные методы добычи, сопровождаемые безудержным капитализмом бедствий. Доступно на Amazon

От издателя:
Покупки на Amazon идут, чтобы покрыть стоимость привлечения вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, и ClimateImpactNews.com бесплатно и без рекламодателей, которые отслеживают ваши привычки просмотра. Даже если вы нажмете на ссылку, но не купите эти выбранные продукты, все остальное, что вы купите в этом же посещении Amazon, платит нам небольшую комиссию. Никаких дополнительных затрат для вас нет, поэтому, пожалуйста, внесите свой вклад. Вы также можете пройдите по этой ссылке использовать в Amazon в любое время, чтобы вы могли помочь поддержать наши усилия.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

Следуйте за InnerSelf

значок facebookзначок Twitterзначок YouTubeзначок Instagramпиктограммазначок rss

 Получить последнее по электронной почте

Еженедельный Журнал Ежедневно Вдохновение

Последние видео

Великая миграция климата началась
Великая миграция климата началась
by Супер Пользователь
Климатический кризис вынуждает тысячи людей по всему миру бежать, поскольку их дома становятся все более непригодными для жилья.
Последний ледниковый период говорит нам, почему мы должны заботиться об изменении температуры на 2 ℃
Последний ледниковый период говорит нам, почему мы должны заботиться об изменении температуры на 2 ℃
by Алан Н. Уильямс и др.
В последнем докладе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) говорится, что без существенного снижения…
Земля оставалась пригодной для проживания миллиарды лет - насколько нам повезло?
Земля оставалась пригодной для проживания миллиарды лет - насколько нам повезло?
by Тоби Тиррелл
Эволюции потребовалось 3-4 миллиарда лет, чтобы произвести Homo sapiens. Если бы климат хоть раз в этом ...
Как картографирование погоды 12,000 лет назад может помочь предсказать будущее изменение климата
Как картографирование погоды 12,000 лет назад может помочь предсказать будущее изменение климата
by Брайс Ри
Конец последнего ледникового периода, около 12,000 лет назад, характеризовался заключительной холодной фазой, называемой младшим дриасом.
В этом столетии Каспийское море может упасть на 9 метров или более
В этом столетии Каспийское море может упасть на 9 метров или более
by Франк Весселинг и Маттео Латтуада
Представьте, что вы находитесь на берегу и смотрите на море. Перед вами 100 метров бесплодного песка, который выглядит как…
Венера когда-то была больше похожа на Землю, но изменение климата сделало ее непригодной для проживания
Венера когда-то была больше похожа на Землю, но изменение климата сделало ее непригодной для проживания
by Ричард Эрнст
Мы можем многое узнать об изменении климата с Венеры, нашей сестринской планеты. В настоящее время температура поверхности Венеры составляет…
Пять недоверие к климату: ускоренный курс дезинформации о климате
Пять недоверие к климату: ускоренный курс дезинформации о климате
by Джон Кук
Это видео представляет собой ускоренный курс дезинформации о климате, в котором резюмируются ключевые аргументы, используемые для того, чтобы поставить под сомнение реальность ...
Арктика не была такой теплой уже 3 миллиона лет, и это означает большие перемены для планеты
Арктика не была такой теплой уже 3 миллиона лет, и это означает большие перемены для планеты
by Джули Бригам-Гретт и Стив Петч
Ежегодно в середине сентября морской ледяной покров в Северном Ледовитом океане сжимается до минимума. В этом году он составляет всего 1.44…

ПОСЛЕДНИЕ СТАТЬИ

зеленая энергия2 3
Четыре возможности использования зеленого водорода для Среднего Запада
by Кристиан Тэ
Чтобы предотвратить климатический кризис, Среднему Западу, как и остальной части страны, необходимо будет полностью обезуглерожить свою экономику путем…
ug83qrfw
Основное препятствие для реагирования на спрос должно быть устранено
by Джон Мур, На Земле
Если федеральные регулирующие органы поступят правильно, потребители электроэнергии на Среднем Западе вскоре смогут зарабатывать деньги, в то время как…
деревья для посадки для климата2
Посадите эти деревья, чтобы улучшить жизнь в городе
by Майк Уильямс-Райс
Новое исследование утверждает, что живые дубы и американские платаны чемпионы среди 17 «супер-деревьев», которые помогут сделать города…
дно северного моря
Почему мы должны понимать геологию морского дна, чтобы справляться с ветрами
by Наташа Барлоу, доцент кафедры четвертичных экологических изменений, Университет Лидса
Для любой страны, имеющей легкий доступ к мелководному и ветреному Северному морю, морской ветер будет ключом к встрече с сетью ...
3 урока лесных пожаров для лесных городов, когда Дикси Файер разрушает исторический Гринвилл, Калифорния
3 урока лесных пожаров для лесных городов, когда Дикси Файер разрушает исторический Гринвилл, Калифорния
by Барт Джонсон, профессор ландшафтной архитектуры, Орегонский университет
Пожар, пылающий в жарком, сухом горном лесу, прокатился по городу Золотой лихорадки в Гринвилле, штат Калифорния, 4 августа…
Китай может достичь целей в области энергетики и климата, ограничив угольную мощь
Китай может достичь целей в области энергетики и климата, ограничив угольную мощь
by Элвин Лин
На апрельском саммите лидера по климату Си Цзиньпин пообещал, что Китай будет «строго контролировать угольную энергетику ...
Голубая вода в окружении мертвой белой травы
Карта отслеживает 30 лет сильного таяния снегов в США
by Микайла Мейс-Аризона
Новая карта экстремальных снеготаяний за последние 30 лет проясняет процессы, которые вызывают быстрое таяние.
Самолет сбрасывает красный огнезащитный состав на лесной пожар, когда пожарные, припаркованные вдоль дороги, смотрят в оранжевое небо.
Модель предсказывает 10-летнюю вспышку лесных пожаров, а затем постепенное снижение
by Ханна Хики-Ю. Вашингтон
Взгляд на долгосрочное будущее лесных пожаров предсказывает начальную примерно десятилетнюю вспышку лесных пожаров,…

 Получить последнее по электронной почте

Еженедельный Журнал Ежедневно Вдохновение

Новое отношение - новые возможности

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholistPolitics.com | Рынок InnerSelf
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Публикации. Все права защищены.