Техник ва технологик фанлар со
ҳ
аларининг инновацион масалалари. ТДТУ ТФ 2020
228
водорода может достигнуть порядка 18% от конечного спроса на энергию, что позволит
сократить выбросы СО2 на 6 гигатонн в год. При этом в транспортном секторе к 2050
году доля водородных автомобилей составит от 15% до 20% (количество легковых
автомобилей на водородном топливе составит около 400 млн, грузовых 15-20 млн и
около 5 млн автобусов). Для достижения этих показателей потребуется $20-25 млрд
инвестиций ежегодно до 2030 года. Для сравнения: инвестиции в нефтегазовую отрасль
даже в период кризиса составили около $60 млрд [1].
Водородное топливо имеет ряд особенностей:
•
Теплоотдача водорода на 250% выше, чем у топливно-воздушной смеси.
•
После сжигания водородной смеси на выходе образуется только пар.
•
Реакция воспламенения происходит быстрее, чем с другими видами топлива.
•
Благодаря детонационной устойчивости, удается поднять степень сжатия.
•
Хранение такого топлива происходит в жидкой или сжатой форме. В случае пробоя
бака водород испаряется.
•
Нижний уровень пропорции газа для вхождения в реакцию с кислородом составляет
4%. Благодаря этой особенности, удается настроить режимы работы двигателя путем
дозирования консистенции.
•
КПД водородного двигателя достигает 90 процентов.
Для сравнения, дизельный
мотор имеет коэффициент полезного действия на уровне 50%, а обычный ДВС —
35%.
•
Водород — летучий газ, поэтому он попадает в мельчайшие зазоры и полости. По
Возникает меньший уровень шума при работе двигателя [2].
Хотя водород пока рассматривается только как альтернативное топливо будущего,
правительство и промышленность работают над чистым, экономичным и безопасным
производством водорода для электрических автомобилей на
топливных элементах
(FCEV). FCEV уже поступают на рынок в регионах, где немного развита
инфраструктура водородных заправок. Рынок также развивается для спецтехники:
автобусов,
погрузочно-разгрузочного
оборудования
(например,
вилочных
погрузчиков), наземного вспомогательного оборудования, средних и больших
грузовиков.
Водород обилен в окружающей среде. Он хранится в воде (H2O), углеводородах
(метан, CH4) и других органических веществах. Проблема
водорода как топлива в
эффективности его извлечения из этих соединений.
При извлечении водорода, в зависимости от источника, в атмосферу попадают
вредные для окружающей среды выбросы. При этом, автомобиль работающий на
водороде, в качестве выхлопных газов выделяет только водяной пар и теплый воздух, у
него нулевой уровень выбросов [3].
Оценивая перспективы водорода как источника энергии, мы в основном опираемся
на существующие технологии его производства и применения.
Однако чуть ли не
каждый день в этой сфере происходит что-то новое (что показывает стремительное
пришествие «твердого водорода»), и, возможно, водородная экономика придет к нам в
итоге в совершенно ином обличье. Водород имеет высокую энергоемкость, которая в
3–5 раз превышает аналогичный показатель для бензина и нефти. В энергетическом
плане ему присущи универсальные свойства: он является восстановителем,
энергоносителем и топливом. Потребность в высокоэнергетическом и
экологически
чистом топливе привела к возникновению водородной энергетики, быстрое развитие
которой позволяет утверждать, что водород является горючим будущего.
Do'stlaringiz bilan baham: