Что такое водородное топливо?


Что такое водородное топливо?

Химически связанный водород встречается повсюду на Земле: в воде, ископаемых видах топлива и во всех живых существах. Тем не менее, он редко существует в свободном виде в природе. Чтобы получить водородное топливо, он должен быть извлечен из воды или из углеводородов. На сегодняшний день почти половину водорода произведенного в мире получают из природного газа с помощью процесса парового риформинга. Природный газ вступает в реакцию с паром в каталитическом преобразователе. Процесс отсекает атомы водорода, в результате чего получается диоксид углерода в качестве побочного продукта (и, к сожалению, его выпускают в атмосферу стимулируя глобальное потепление). Для получения водорода также можно газифицировать уголь, но это дороже, чем использовать природный газ, и также выпускает CO2, который ученые надеются в будущем сохранять через процесс, называемый «улавливание углерода». Водород также может быть получен из бензина или метанола…
Существует, однако, другой способ получения водорода без использования ископаемого топлива в процессе. Возобновляемые источники энергии — ветряные, гидро-, геотермальные и биомасса — могут быть использованы для производства электроэнергии. Электричество, в свою очередь, может быть использовано в процессе, называемом электролиз, для расщепления воды на водород и кислород.

Джереми Рифкин, председатель Фонда
по тенденциям в экономике, в 2003
году в статье «Водородная экономика:
После нефти, экологически чистая
энергия из глобальной сети
водородных топливных элементов»,
E-magazine

Что такое водородное топливо?

Водород может быть получен из различных источников, в том числе из ископаемых видов топлива; возобновляемые источники, такие как ветер, солнечная энергия, или биомасса; ядерные или солнечные термоядерные реакции; фотолиз солнечной энергии или биологические методы…
Несмотря на то, что водород является самым распространенным элементом во Вселенной, он, не существует в больших количествах или в высокой концентрации на Земле в естественных условиях. Поэтому водородное топливо должно быть получено из других соединений, таких как вода, биомасса или ископаемое топливо. Различные способы производства имеют свои уникальные потребности с точки зрения источников энергии (например, тепло, свет, электричество) и генерируют свои уникальные побочные продукты или выбросы…
Паровой риформинг метана составляет 95 процентов водорода, произведенного в Соединенных Штатах. Это каталитический процесс, который включает взаимодействие природного газа или других легких углеводородов с паром для получения смеси водорода и углекислого газа. Смесь затем отделяют для получения водорода высокой чистоты …
Частичное окисление ископаемого топлива в больших газогенераторах является еще одним способом производства водородного топлива. Оно включает в себя реакцию с ограниченным поступлением кислорода с образованием водородной смеси, которую затем очищают. Частичное окисление может быть применено к широкому кругу углеводородного сырья, в том числе к природному газу, тяжелой нефти, твердой биомассе и углю…
Водородное топливо может быть также получено с помощью электричества в электролизерах для извлечения водорода из воды.

Департамент энергетики США
в ноябре 2002 года
«Дорожная карта
Национальной Водородной
энергетики «на
www1.eere.energy.gov

Что такое водородное топливо?

Водород производится из угля в основном путем пропускания через перетертый в порошок уголь пара и кислорода. Из природного газа его получают путем нагрева и взаимодействия с водяным паром. Водородное топливо также можно получить путем электролиза — как должен помнить любой, кому не удалось убежать с урока химии в школе — путем пропускания электрического тока через воду. Последний метод является философским камнем. /Электричество может быть получено из возобновляемой энергии.

Джордж Монбиота, приглашенный
профессор планирования в
Oxford Brookes University, в
книге 2007 года «Жара: как
остановить планету от нагрева»

Что такое водородное топливо?

Водород является самым распространенным элементом во вселенной, и очень распространенным на земле. Водород является самым простым из атомов и состоит из одного протона и одного электрона. Но чистый, двухатомный водород (H2) — для топливных элементов — не любит существовать естественным образом. Поскольку водород легко соединяется с другими элементами, мы, скорее всего найдем его химически связанным в воде, биомассе или ископаемых видах топлива.
Чтобы получить водород в его полезной форме, мы должны извлечь его из одного из этих веществ. Этот процесс требует энергии …
Электролиз воды включает пропускание электрического тока через Н2О, чтобы отделить водород (H2) от кислорода (O2). Водородный газ поднимается от отрицательного катода и газообразный кислород, скапливаются на положительном аноде.
Электролиз производит чрезвычайно чистый водород, который необходим для некоторых типов топливных элементов. Но для получения полезного количества водорода электролизом требуется значительное количество электроэнергии …
Водород также может быть извлечен из природного газа. Процесс этот двухступенчатый и происходит при температуре 1100 °C в присутствии катализатора. В результате получается четыре части водорода из одной части метана и двух частей воды (CH 4 + H 2 O 2 >>> 4 Н2 + СО2) …
Водород может быть извлечен из богатых водородом источников биомассы, таких как древесная стружка и отходы сельского хозяйства. При нагревании в контролируемой среде, биомасса превращается в газ, который в основном состоит из окиси углерода (CO), диоксид углерода (CO2) и водорода (H2) …
Фотоэлектролиз использует солнечный свет для расщепления воды на ее компоненты через сэндвич из полупроводящего материала. Это примерно как погрузить фотоэлектрический элемент в воду, в результате чего входящий свет стимулирует полупроводник разделять H2O непосредственно на составляющие её газы…
Некоторые виды зеленых водорослей производят водород в присутствии солнечного света.

Научно-исследовательский институт
The Rocky Mountain Institute в
«Откуда приходит водород» на
www.rmi.org, 19 декабря 2008 года

Что такое водородное топливо?

Поделиться: