Vodorod ishlab chiqarish. Vodorod energiyasi. Vodorod muqobil energiya manbai sifatida

Vodorod energiyasi
Ko'plab mutaxassislar tobora oshib borayotgani uchun tashvishlanmoqda iqtisodiyot va iqtisodiyotni uzluksiz elektrlashtirishga yo'naltirilgan tendentsiyalar: issiqlik bo'yicha

elektr stantsiyalari ko'plab kimyoviy yoqilg'ilarni va yuzlab yangi yadrolarni yondirmoqda elektr stantsiyalarini, shuningdek quyosh, shamol va geotermik energiyani ishlab chiqaradi stantsiyalar yanada keng miqyosda (va nihoyat eksklyuziv)

elektr energiyasini ishlab chiqarish bo'yicha ishlar. Shuning uchun olimlar izlanish bilan mashg'ul tubdan yangi energiya tizimlari.

Kpd Dizaynerlar, garchi issiqlik elektr stantsiyalari nisbatan past

uni kuchaytirish uchun barcha sa'y-harakatlarni amalga oshiring. Zamonaviy elektr stantsiyalarda organik yoqilg'i 40%, atom stantsiyalarda esa 33% tashkil etadi.

Bunday holatda energiyaning katta qismi chiqindi issiqligida yo'qoladi (masalan,

iliq suv bilan sovutish tizimidan chiqarib yuboriladi), bu esa deyiladi

termal ifloslanish. Buning natijasida termal

elektr stantsiyalarini etarli miqdorda bo'lgan joylarda qurish kerak

sovutadigan suv yoki havo shamolli joylarda

sovutish mikroklimatga salbiy ta'sir ko'rsatmaydi. Bunga

xavfsizlik va gigiyena masalalari qo'shiladi. Aynan shuning uchun kelajakda yirik atom elektr stantsiyalari

aholi zich joylashgan hududlardan iloji boricha joylashishi kerak. Lekin shu bilan bir xil

elektr manbalari iste'molchilaridan olib tashlanadi, bu juda qiyin

quvvat muammosi.

Elektrni sim orqali uzatish juda qimmat: u

iste'molchi uchun energiya sarfining taxminan uchdan bir qismi. Xarajatlarni kamaytirish uchun qurish

borayotgan yuqori kuchlanishli elektr liniyalari - yaqin orada 1500ga etadi

kV Ammo yuqori voltli havo yo'llari katta erlarni begonalashtirishni talab qiladi

bundan tashqari, ular kuchli shamollar va boshqalarga nisbatan zaifdir

meteorologik omillar. Va er osti kabel liniyalari 10 dan 20 baravargacha.
qimmatroq va ular faqat alohida holatlarda (masalan, qachon

arxitektura yoki ishonchliligini hisobga olgan holda).

Eng jiddiy muammo - elektr energiyasini yig'ish va saqlash,

chunki elektr stansiyalari doimiy quvvatda eng iqtisodiy hisoblanadi

va to'liq yuk. Shu bilan birga, elektr energiyasiga bo'lgan talab kun davomida o'zgarib turadi,

haftalar va yillarda elektr stantsiyalari unga moslashishi kerak.

Kelajakda katta miqdordagi elektrni tejashning yagona usuli

hozirgi vaqtda pompalanadigan saqlash stansiyalari etkazib berilmoqda, ammo o'zlariga tegishli

ko'p muammolar bilan bog'liq navbat.

Zamonaviy energetikaga duch keladigan barcha muammolarni hal qilish mumkin

ko'pgina mutaxassislarga ko'ra, vodorodni foydalanishga ruxsat berish

yoqilg'i va vodorod energetikasi deb atalmish iqtisodiyotni yaratish.

Vodorod, eng oddiy va eng oson kimyoviy elementlarni hisobga olish mumkin

mukammal yonilg'i. U erda suv bor joyda. Vodorodni yondirganda

suv vodorod va kislorodga ajralib chiqishi mumkin bo'lgan va hosil bo'ladi

ushbu jarayon atrof-muhitning ifloslanishiga olib kelmaydi. Vodorod

olov atmosferaga muqarrar ravishda keladigan mahsulotlarni bermaydi

yoqilg'ining boshqa turlarini yoqish: karbonat angidrid, karbon monoksit, oltingugurt dioksidi

gaz, uglevodorodlar, kul, organik peroksidlar va boshqalar. Vodorod juda ko'p

yuqori kaloriya qiymati: 1 g vodorod yondirilganda 120 J hosil bo'ladi

issiqlik energiyasi va 1 g benzin yondirilganda - faqat 47 J.

Vodorod quvurlar orqali etkazib berilishi va tarqatilishi mumkin

tabiiy gaz. Yoqilg'i tashish eng arzon usuli hisoblanadi

elektr energiyasini uzatish. Bunga qo'shimcha ravishda, quvur liniyasi er osti, deb ataladi

landshaftni buzmaydi. Quvurlar yo'nalishidan kamroq er uchastkasini egallaydi

havo elektr liniyalari. Vodorod gazida energiya uzatish

750 km diametrli, 80 km dan ortiq masofadagi quvurning narxi kam bo'ladi

er osti suviga muqobil oqim shaklida bir xil miqdordagi energiya uzatishdan ko'ra

kabeli. 450 km dan katta masofalarda vodorodni tashish

bilan shaharning yuqori chizig'ini ishlatishdan ko'ra arzonroq

40 kV kuchlanishli va 900 kilometrdan ortiq masofani bosib o'tadigan havo liniyalariga nisbatan arzonroqdir

500kV kuchlanishli AC quvvat uzatish.

Vodorod - sintetik yoqilg'i. Buni ko'mir, neft,

tabiiy gaz yoki suvning parchalanishi. Bugungi kunda dunyoda taxmin qilinmoqda

yiliga 20 million tonna vodorod ishlab chiqaradi va iste'mol qiladi. Ushbu miqdorning yarmi

ammiak va o'g'itlarni ishlab chiqarishga, qolganlari esa oltingugurtni olib tashlashga sarflandi

gazli yonilg'i, metallurgiyada, ko'mir va boshqa yoqilg'ilarni gidrogenlash uchun. In

vodorod bugungi kunda iqtisodiyotda qolish ehtimoli ko'proq

energiya xomashyosi.

Hozirgi va kelajakdagi vodorod ishlab chiqarish usullari

Hozirgi vaqtda vodorod asosan neftdan (taxminan 80%) ishlab chiqariladi. Lekin bu

energiyani tejash uchun iqtisodiy jarayon emas, chunki bunday energiya hosil bo'ladi

vodorod, benzinni yoqib yuboradigan energetikadan 3,5 barobar ko'p. Buning ustiga

ushbu vodorodning narxini bahoning ortishi bilan doimo ortib bormoqda

yog '

Elektroliz orqali oz miqdorda vodorod ishlab chiqariladi. Ishlab chiqarish

vodorod suvni elektrolizlash usuli bilan neftdan ishlab chiqarishdan ko'ra qimmatroq,

ammo u kengayadi va atom energiyasini rivojlantirish bilan arzonlashadi. Yaqinda

atom elektrostansiyalari butun elektroliz stansiyalarini joylashtirishlari mumkin

elektr energiyasi ishlab chiqaradigan energiya suvni hosil bo'lishiga olib keladi

vodorod. To'g'ri, elektrolitik vodorod narxi narxdan oshib ketadi.

elektr toki, lekin vodorodni tashish va tarqatish xarajatlari

iste'molchi uchun yakuniy narx mutlaqo maqbul bo'ladi

elektr narxiga nisbatan.

Bugungi kunda tadqiqotchilar narxlarni pasaytirish bo'yicha faol ishlamoqda.

katta tonnajli vodorod ishlab chiqarishning texnologik jarayonlari ko'proq

yuqori haroratli elektroliz yordamida suvning samarali parchalanishi

suv bug'lari, katalizatorlar, yarim o'tkazuvchan membranalar va boshqalar.

Termolitik usulga katta e'tibor beriladi, u (kelajakda)

suvning 2500 ° S haroratda vodorod va kislorodga ajralishi. Ammo

muhandislar katta texnologik sharoitda bunday harorat chegarasini o'zlashtirishmagan

atom energiyasida ishlaydiganlar (yuqori haroratda)

reaktorlar hali faqat 1000 ° S haroratda hisoblashadi). Shuning uchun

tadqiqotchilar bir necha bosqichda yuz beradigan jarayonlarni ishlab chiqish,

vodorodning 1000 ° C dan past haroratlarda ishlab chiqarilishini ta'minlaydi.

1969 yilda "Evratom" ning Italiya filialida ishga tushirildi

vodorodning termolitik ishlab chiqarish uchun birligi, samaradorlik bilan ishlash 55% da

harorat 730 ° S Kaltsiy bromidi, suv va simob ishlatildi. Suv ichida

birlik vodorod va kislorodga aylanadi, qolgan reaktivlar esa aylanadi

takrorlanuvchi davrlar. Boshqalar - ishlab chiqilgan qurilmalar - qachon

700-800 ° C haroratlarda. Yuqori haroratli reaktorlarga ruxsat berilishiga ishonishadi

samaradorlikni oshirish bunday jarayonlar 85% gacha. Bugun biz aniq tasavvurga ega emasmiz

vodorod qancha turadi? Lekin siz barcha zamonaviy turlar bahosini hisobga olsangiz

energiya o'sishi tendentsiyasiga ega bo'lsa, uzoq muddatli istiqbolda buni qabul qilish mumkin

uzoq muddatli, vodorod shaklidagi energiya shaklga qaraganda arzonroq bo'ladi

tabiiy gaz va, ehtimol, elektr toki ko'rinishida bo'ladi.

Vodoroddan foydalanish

Vodorod tabiiy yoqilg'i sifatida qulay bo'ladi

gazni almashtirsa, u hamma joyni o'zgartirishi mumkin. Vodorod oshxonada yondirilishi mumkin

pechkalarda, suv isitgichlarida va isitish pechlari bilan jihozlangan

deyarli yoki umuman ishlatilmaydigan zamonaviy brülörlerden farq qiladi

tabiiy gazni yoqish.

Aytganimizdek, vodorodning yonishi hech qanday zararli moddalar qoldirmaydi

yonish mahsulotlari. Shuning uchun bu mahsulotlarni olib tashlash tizimiga ehtiyoj yo'q

vodorodda ishlaydigan isitish moslamalari, shuningdek, vaqt davomida hosil bo'lgan

yonib turgan suv bug'ini foydali mahsulot deb hisoblash mumkin - bu havo namlanadi

(Ma'lumki, markaziy isitish tizimi mavjud bo'lgan zamonaviy xonalarda havo ham juda ko'p

quruq). Boqishlarning yo'qligi nafaqat qurilishni tejashga yordam beradi

isitishning samaradorligini 30% ga oshiradi.

Vodorod ham ko'plab sohalarda kimyoviy xom ashyo sifatida xizmat qilishi mumkin.

sanoat, masalan, o'g'it va oziq-ovqat mahsulotlarini ishlab chiqarishda,

metallurgiya va neft kimyosi. Bundan tashqari, elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ham foydalanish mumkin.

mahalliy issiqlik elektr stansiyalarida.