Методи виробництва водню
Різноманітність способів отримання водню є одним з головних переваг водневої енергетики, так як підвищує енергетичну безпеку і знижує залежність від окремих видів сировини.
До них відносяться:
В даний момент найбільш доступним і дешевим процесом є парова конверсія. Згідно з прогнозами, вона буде використовуватися в початковій стадії переходу до водневої економіки для спрощення подолання проблеми «курки і яйця», коли через відсутність інфраструктури немає попиту на водневі автомобілі. а через відсутність водневих автомобілів не будується інфраструктура. У довгостроковій перспективі, однак, необхідний перехід на поновлювані джерела енергії. так як однієї з головних цілей впровадження водневої енергетики є зниження викиду парникових газів. Такими джерелами може бути енергія вітру або сонячна енергія. що дозволяє проводити електроліз води.
Виробництво водню може бути зосереджено на централізованих великих підприємствах, що знижує собівартість виробництва, але вимагає додаткових витрат на доставку водню до водневим автозаправних станцій. Іншим варіантом є маломасштабної виробництво безпосередньо на спеціально обладнаних водневих автозаправних станціях.
Виробництво водню з різних джерел сировини
з вуглеводнів
В даний час таким способом проводиться приблизно половина всього водню. Водяна пара при температурі 700 ° -1000 ° Цельсія змішується з метаном під тиском у присутності каталізатора. Собівартість процесу $ 2-5 за кілограм водню. У майбутньому можливе зниження ціни до $ 2- $ 2,50, включаючи доставку і зберігання.
Найстаріший спосіб отримання водню. Вугілля нагрівають при температурі 800 ° -1300 ° Цельсія без доступу повітря. Перший газогенератор був побудований у Великобританії в 40-х роках XIX століття. США припускають побудувати електростанцію за проектом FutureGen. яка буде працювати на продуктах газифікації вугілля. Електрика вироблятимуть паливні елементи. використовуючи в якості пального водень, що виходить в процесі газифікації вугілля.
Собівартість процесу $ 2- $ 2,5 за кілограм водню. У майбутньому можливе зниження ціни до $ 1,50, включаючи доставку і зберігання.
з біомаси
Водень з біомаси виходить термохимическим. або біохімічним способом. При термохімічної методі біомасу нагрівають без доступу кисню до температури 500 ° -800 ° (для відходів деревини), що набагато нижче температури процесу газифікації вугілля. В результаті процесу виділяється H2. CO і CH4.
Собівартість процесу $ 5 $ 7 за кілограм водню. У майбутньому можливе зниження до $ 1,0 $ 3,0.
В біохімічному процесі водень виробляють різні бактерії. наприклад, Rodobacter speriodes.
Можливе застосування різних ензимів для прискорення виробництва водню з полісахаридів (крохмаль. Целюлоза), що містяться в біомасі. Процес проходить при температурі 30 ° за Цельсієм при нормальному тиску. Собівартість водню близько $ 2 за кг.
141 тонни водню досить для роботи 13750 автобусів з двигунами внутрішнього згоряння, що працюють на водні. У Лондоні в даний час експлуатується більше 8000 автобусів.
Хімічна реакція води з металами
Сплав алюмінію з галієм формується в пелети. Пелети поміщають в бак з водою. В результаті хімічної реакції проводиться водень. Галій створює навколо алюмінію плівку, що запобігає окисленню алюмінію. В результаті реакції створюється водень і оксид алюмінію.
З одного фунта (0,45359237 кг) алюмінію можна отримувати більше 2 кВт · год енергії від спалювання водню і більше 2 кВт · год теплової енергії під час реакції алюмінію з водою. В майбутньому, при використанні електроенергії атомних реакторів 4-го покоління, собівартість водню, одержуваного в ході реакції, стане еквівалента ціні бензину $ 3 за галон.
Автомобіль середнього розміру з двигуном внутрішнього згоряння з 350 фунтами (158 кг.) Алюмінію на борту може проїхати 350 миль (560 км.). У майбутньому вартість поїздки складе $ 63, включаючи вартість відновлення оксиду алюмінію на атомній електростанції 4-го покоління. [2]
З використанням водоростей
Водень може виробляти група зелених водоростей, наприклад, Chlamydomonas reinhardtii. Водорості можуть виробляти водень із морської води, або каналізаційних стоків.
Домашні системи виробництва водню
Замість будівництва водневих заправних станцій водень можна виробляти в побутових установках з природного газу, або електролізом води. Honda відчуває свою побутову установку під назвою Домашня енергетична станція Honda. Установка в побутових умовах виробляє водень із природного газу. Частина водню використовується в паливних елементах для виробництва теплової та електричної енергії для будинку. Частина, що залишилася водню використовується для заправки автомобіля.
Найбільші виробники водню
Дивитися що таке "Виробництво водню" в інших словниках:
Отримання водню - електролізер обладнання для виробництва водню з води Промислове виробництво водню невід'ємна частина водневої енергетики, перша ланка в життєвому циклі вживання водню. Водень практично не зустрічається в природі в чистому ... ... Вікіпедія
Біотехнологічне отримання водню - У цій статті відсутня вступ. Будь ласка, допишіть вступну секцію, коротко розкриває тему ... Вікіпедія
Зберігання водню - Зберігання водню одне з проміжних ланок в життєвому ... Вікіпедія
Доменне виробництво - виробництво чавуну відновної плавкою залізних руд або окускованного залізорудних концентратів в доменних печах. Д. п. Галузь чорної металургії (Див. Чорна металургія). Історична довідка. Чавун був відомий за 4 6 вв ... Велика радянська енциклопедія
Газове виробництво - Світильний газ (le gaz d eclairage, gaz light, Leuchtgas) суміш газів, що горить світив полум'ям, що містить болотний газ CH4 та інші вуглеводневі гази і пари; виходить при сухій перегонці (див. це слово), т. е. накаливанием в ретортах, без ... ... Енциклопедичний словник Ф.А. Брокгауза і І.А. Ефрона
Скляне виробництво * - Заводське виробництво скла в Росії починається за царя Михайла Феодоровича (1635). Склоробство, що впало було на перших порах по виникненні, починає знову розвиватися турботами Петра Великого на початку XVIII стол. З цього часу ... ... Енциклопедичний словник Ф.А. Брокгауза і І.А. Ефрона
Скляне виробництво - Заводське виробництво скла в Росії починається за царя Михайла Феодоровича (один тисячі шістсот тридцять п'ять). Склоробство, що впало було на перших порах по виникненні, починає знову розвиватися турботами Петра Великого на початку XVIII стол. З цього часу ... ... Енциклопедичний словник Ф.А. Брокгауза і І.А. Ефрона
Перекис водню - пероксид водню, H2O2, найпростіший і найважливіший представник перекисів; прозора рідина без кольору і запаху, з «металевим» присмаком; tпл 0,43 ° С, легко переохолоджується без затвердіння; температуру кипіння 150,2 ° С, щільність при 0 ° С 1,47 ... ... Велика радянська енциклопедія
- Виробництво водню. Джессі Рассел. Ця книга буде виготовлена в відповідності з Вашим замовленням за технологією Print-on-Demand. High Quality Content by WIKIPEDIA articles! Промислове виробництво водню - невід'ємна частина ... Детальніше Купити за 1382 руб
- Високі тиску в хімії. І.П. Богданов. Ця книга буде виготовлена в відповідності з Вашим замовленням за технологією Print-on-Demand. Застосування високих тисків в хімії - ось основна тема книги. Для роз'яснення цього дано короткий ... Детальніше Купити за 1195 руб
- Комбінування водневих енергетичних циклів з атомними електростанціями. Показано, що в умовах зростаючої частки атомних електростанцій в структурі генеруючих потужностей енергосистем і нерівномірних графіків електроспоживання стає економічно виправданим ... Детальніше Купити за 1080 руб