Rakiety napędzane wodorem, ale co z energią w codziennym życiu?

Rakiety napędzane wodorem, ale co z energią w codziennym życiu? NASA rozpoczęła wszystkie swoje misje promu kosmicznego, wykorzystując wodór jako paliwo. NASA, CC BY

Czy kiedykolwiek oglądałeś uruchomienie promu kosmicznego? Paliwem używanym do odepchnięcia tych ogromnych struktur od ziemskiego przyciągania grawitacyjnego jest właśnie to Uwodornienia.

Wodór ma również potencjał jako źródło energii do codziennych czynności - jazdy, ogrzewania naszych domów i może więcej.

W tym miesiącu rząd koalicji federalnej otwarte konsultacje społeczne w sprawie krajowej strategii wodorowej. Partia Pracy również zobowiązała się odłożyć fundusze rozwijać czysty wodór. Wskazano na spotkanie ministrów energii COAG w grudniu 2018 r silne poparcie dla gospodarki wodorowej.

Ale czy Australia jest gotowa zbadać tę konkurencyjną, niskoemisyjną alternatywę energetyczną dla sektorów mieszkaniowego, handlowego, przemysłowego i transportowego?

Istnieją dwa kluczowe aspekty oceny naszej gotowości do gospodarki wodorowej - postęp technologiczny (czy rzeczywiście możemy to zrobić?) I akceptacja społeczna (czy go wykorzystamy?).

Czy technologia jest wystarczająco dojrzała?

Cykl gospodarki wodorowej składa się z trzech kluczowych kroków:

  • produkcja wodoru
  • magazynowanie i dostawa wodoru
  • zużycie wodoru - przekształcanie energii chemicznej wodoru w inne formy energii.

Produkcja wodoru

Aby wodór stał się głównym paliwem w przyszłości, elektroliza wody jest prawdopodobnie najlepszą metodą produkcji. W tym procesie wykorzystuje się energię elektryczną rozszczepiać cząsteczki wody w wodór (H₂) i tlen (O₂).

Ta technologia staje się wykonalne z handlowego punktu widzenia gdy energia elektryczna jest wytwarzana po stosunkowo niskich kosztach ze źródeł odnawialnych, takich jak słoneczna i wiatrowa. W najbliższej przyszłości koszty mogą jeszcze spaść, ponieważ technologia produkcji stanie się bardziej wydajna.

Jak wodór jest wytwarzany i wykorzystywany jako źródło energii.

Magazynowanie i dostawa wodoru

Skuteczne magazynowanie i dostawa są niezbędne do bezpiecznego i wydajnego obchodzenia się z dużymi ilościami wodoru.

Ponieważ jest bardzo lekki, wodór jest konwencjonalnie sprężany pod wysokim ciśnieniem lub upłynniany i przechowywany w ekstremalnie niskiej temperaturze -253 ℃. Podjęcie tych kroków wymaga dodatkowej inwestycji energetycznej, więc wydajność spada nawet o 40%. Jednak obecne magazynowanie i dostawa wodoru nadal opiera się na tych dwóch technologiach - sprężaniu i upłynnianiu - ponieważ zostały one udowodnione i wsparte dobrze ugruntowaną infrastrukturą i doświadczeniem.

Inną badaną opcją (wymagającą dalszego rozwoju) jest połączenie wodoru z innymi pierwiastkami, a następnie uwolnienie go, gdy jest to wymagane do użycia.

Obecnie większość samochodów napędzanych wodorowymi ogniwami paliwowymi wykorzystuje zbiorniki wzmocnione włóknem węglowym do przechowywania wysoko sprężonego wodoru. Koszt czołgów będzie musiał zostać obniżony, aby ta opcja była bardziej ekonomiczna (obecnie ponad kilka tysięcy dolarów amerykańskich na jednostkę).

Wykorzystanie wodoru jako paliwa

Istnieją dwa główne sposoby przekształcania energii chemicznej wodoru w energię użytkową (energię elektryczną lub energię cieplną). Oba te podejścia wytwarzają wodę jako produkt uboczny.

Prymitywnym i bezpośrednim sposobem wykorzystania wodoru jest spalanie go w celu wytworzenia ciepła - podobnie jak w przypadku gazu ziemnego do gotowania i ogrzewania w domu.

A próba planowana dla Australii Południowej ma na celu wytwarzanie wodoru za pomocą odnawialnej energii elektrycznej, a następnie wprowadzanie go do lokalnej sieci dystrybucji gazu. Ten sposób „mieszania” gazów pozwala uniknąć kosztów budowy kosztownej infrastruktury dostawczej, ale poniesie wydatki związane z modyfikacjami istniejących rurociągów. Wymagane są szeroko zakrojone badania i testy tej działalności.

W przypadku wodorowych ogniw paliwowych energia powstaje, gdy wodór reaguje z tlenem. Jest to technologia wykorzystywana przez NASA i innych operatorów w misjach kosmicznych oraz przez producentów samochodów w samochodach napędzanych wodorowymi ogniwami paliwowymi. Obecnie jest to najbardziej zaawansowana metoda wykorzystania wodoru.

Podkręć dźwięk tego startu napędzanego wodorem.

Działa, ale czy możemy to zaakceptować?

Względy bezpieczeństwa

Jako paliwo wodór ma pewne właściwości, które sprawiają, że jest bezpieczniejszy w użyciu niż paliwa powszechnie stosowane obecnie, takie jak olej napędowy i benzyna.

Wodór jest nietoksyczny. Jest również znacznie lżejszy od powietrza, co pozwala na szybkie rozproszenie w przypadku wycieku. Kontrastuje to z nagromadzeniem łatwopalnych gazów w przypadku wycieków oleju napędowego i benzyny, które mogą powodować wybuchy.

Jednak wodór łatwo pali się w powietrzu i zapala się łatwiej niż benzyna lub gaz ziemny. Dlatego samochody napędzane wodorem mają tak wytrzymałe zbiorniki z włókna węglowego - aby zapobiec wyciekom.

Tam gdzie wodór jest wykorzystywany w warunkach komercyjnych jako paliwo, ustanowiono surowe przepisy i skuteczne środki w celu zapobiegania i wykrywania wycieków oraz odpowietrzania wodoru. Zastosowania domowego paliwa wodorowego również musiałyby rozwiązać ten problem.

Wpływ na środowisko

Z punktu widzenia środowiska idealny cykl w gospodarce wodorowej obejmuje:

  • wytwarzanie wodoru za pomocą elektrolizy do rozszczepiania wody
  • zużycie wodoru poprzez reakcję z tlenem w ogniwie paliwowym, wytwarzając wodę jako produkt uboczny.

Jeśli energia elektryczna do elektrolizy jest wytwarzana ze źródeł odnawialnych, cały łańcuch wartości ma minimalny wpływ na środowisko i jest zrównoważony.

Zbliżanie się do gospodarki wodorowej

Tania energia elektryczna z odnawialnych źródeł energii jest kluczem do urzeczywistnienia produkcji wodoru na dużą skalę poprzez elektrolizę w Australii. Na arenie międzynarodowej jest już jasne - na przykład w Niemcy i Teksas - że odnawialny wodór jest konkurencyjny pod względem kosztów w zastosowaniach niszowych, chociaż jeszcze nie w przypadku dostaw na skalę przemysłową.

Techniki magazynowania i dostawy muszą zostać ulepszone pod względem kosztów i wydajności, a wytwarzanie wodorowych ogniw paliwowych wymaga postępu.

Wodór jest pożądanym źródłem energii, ponieważ może być wytwarzany w dużych ilościach i przechowywany przez długi czas bez utraty wydajności. Ponieważ jest tak lekki ekonomiczny sposób transportu energii wytwarzane przez odnawialne źródła energii na duże odległości (w tym przez oceany).

Oparte na zaawansowanych technologiach, przy silnym wsparciu rządów i zaangażowaniu wielu międzynarodowych firm energetycznych i motoryzacyjnych, paliwo wodorowe łączy energię odnawialną z użytkownikami końcowymi w czysty i zrównoważony sposób.

Zobaczmy, czy wodór startuje.Konwersacje

O autorze

Zhenguo Huang, starszy wykładowca, University of Technology Sydney

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

Awaria: najbardziej kompleksowy plan, jaki kiedykolwiek zaproponowano, aby odwrócić globalne ocieplenie

autorstwa Paula Hawkena i Toma Steyera
9780143130444W obliczu powszechnego strachu i apatii międzynarodowa koalicja naukowców, profesjonalistów i naukowców połączyła się, aby zaoferować zestaw realistycznych i odważnych rozwiązań w zakresie zmian klimatu. Opisano tutaj sto technik i praktyk - niektóre są dobrze znane; niektóre, o których być może nigdy nie słyszałeś. Obejmują one od czystej energii po edukację dziewcząt w krajach o niższych dochodach po praktyki użytkowania gruntów, które wyciągają węgiel z powietrza. Rozwiązania istnieją, są ekonomicznie opłacalne, a społeczności na całym świecie obecnie wdrażają je z umiejętnościami i determinacją. Dostępne na Amazon

Projektowanie rozwiązań klimatycznych: Przewodnik polityczny dotyczący energii niskoemisyjnej

przez Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Ponieważ skutki zmiany klimatu już dotykają nas, potrzeba ograniczenia globalnych emisji gazów cieplarnianych jest pilna. To trudne wyzwanie, ale technologie i strategie pozwalające mu sprostać istnieją już dzisiaj. Niewielki zestaw polityk energetycznych, dobrze zaprojektowanych i wdrożonych, może skierować nas na ścieżkę do przyszłości niskoemisyjnej. Systemy energetyczne są duże i złożone, dlatego polityka energetyczna musi być ukierunkowana i opłacalna. Podejście uniwersalne po prostu nie spełni swojego zadania. Decydenci potrzebują jasnych, kompleksowych zasobów, które nakreślą polityki energetyczne, które będą miały największy wpływ na naszą przyszłość klimatyczną, oraz opisują, jak dobrze zaprojektować te polityki. Dostępne na Amazon

To zmienia wszystko: kapitalizm kontra klimat

autor: Naomi Klein
1451697392In To wszystko zmienia Naomi Klein twierdzi, że zmiany klimatu to nie tylko kolejna kwestia, którą należy starannie uporządkować między podatkami a opieką zdrowotną. Jest to alarm, który wzywa nas do naprawienia systemu gospodarczego, który już pod wieloma względami zawodzi. Klein skrupulatnie opowiada się za tym, jak ogromne zmniejszenie naszej emisji gazów cieplarnianych jest naszą najlepszą szansą na jednoczesne zmniejszenie rozbieżnych nierówności, ponowne wyobrażenie sobie naszych złamanych demokracji i odbudowę wypatroszonych lokalnych gospodarek. Obnaża ideologiczną desperację negacjonistów zmian klimatu, mesjanistyczne złudzenia niedoszłych geoinżynierów oraz tragiczny defetyzm zbyt wielu głównych inicjatyw ekologicznych. I dokładnie pokazuje, dlaczego rynek nie - i nie może - naprawić kryzysu klimatycznego, ale pogorszy sytuację, wprowadzając coraz bardziej ekstremalne i niszczące ekologicznie metody wydobycia, któremu towarzyszy szalony kapitalizm katastroficzny. Dostępne na Amazon

Od wydawcy:
Zakupy na Amazon iść na pokrycie kosztów przynoszą InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, i ClimateImpactNews.com bez kosztów i bez reklamodawców śledzących twoje nawyki przeglądania. Nawet jeśli klikniesz link, ale nie kupisz tych wybranych produktów, wszystko, co kupisz podczas tej samej wizyty w Amazon, płaci nam niewielką prowizję. Nie ponosisz żadnych dodatkowych kosztów, więc proszę przyczynić się do wysiłku. Możesz też skorzystaj z tego linku do korzystania z Amazon w dowolnym momencie, aby pomóc wesprzeć nasze wysiłki.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

śledź InnerSelf na

facebook iconikona twittericon youtubeikona instagramikona kuflaikona rss

 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

NAJNOWSZE FILMY

Rozpoczęła się wielka migracja klimatyczna
Rozpoczęła się wielka migracja klimatyczna
by Super Użytkownik
Kryzys klimatyczny zmusza tysiące ludzi na całym świecie do ucieczki, ponieważ ich domy stają się coraz bardziej niezdatne do zamieszkania.
Ostatnia epoka lodowcowa mówi nam, dlaczego musimy dbać o zmianę temperatury o 2 ℃
Ostatnia epoka lodowcowa mówi nam, dlaczego musimy dbać o zmianę temperatury o 2 ℃
by Alan N Williams i in
W najnowszym raporcie Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) stwierdzono, że bez znaczącego spadku…
Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło?
Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło?
by Toby'ego Tyrrella
Stworzenie Homo sapiens zajęło ewolucji 3-4 miliardy lat. Gdyby klimat zawiódł tylko raz w tym…
Jak tworzenie map pogody sprzed 12,000 XNUMX lat może pomóc przewidzieć przyszłe zmiany klimatu
Jak tworzenie map pogody sprzed 12,000 XNUMX lat może pomóc przewidzieć przyszłe zmiany klimatu
by Brice Rea , , , , , , , , , ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,
Koniec ostatniej epoki lodowcowej, około 12,000 XNUMX lat temu, charakteryzował się końcową fazą zimna zwaną młodszymi dryasami.…
Morze Kaspijskie spadnie w tym stuleciu o 9 metrów lub więcej
Morze Kaspijskie spadnie w tym stuleciu o 9 metrów lub więcej
by Frank Wesselingh i Matteo Lattuada
Wyobraź sobie, że jesteś na wybrzeżu i spoglądasz na morze. Przed tobą 100 metrów jałowego piasku, który wygląda jak…
Wenus była kiedyś bardziej podobna do Ziemi, ale zmiany klimatu sprawiły, że nie nadawała się do zamieszkania
Wenus była kiedyś bardziej podobna do Ziemi, ale zmiany klimatu sprawiły, że nie nadawała się do zamieszkania
by Richard Ernst
O zmianach klimatu możemy się wiele nauczyć od Wenus, naszej siostrzanej planety. Wenus ma obecnie temperaturę powierzchni…
Pięć niewiary klimatycznych: przyspieszony kurs dezinformacji klimatycznej
Pięć niewiary klimatycznych: szybki kurs dezinformacji klimatycznej
by John Cook
Ten film to przyspieszony kurs dezinformacji klimatycznej, podsumowujący kluczowe argumenty użyte do poddania w wątpliwość rzeczywistości…
Arktyka nie była tak ciepła od 3 milionów lat, co oznacza duże zmiany dla planety
Arktyka nie była tak ciepła od 3 milionów lat, co oznacza duże zmiany dla planety
by Julie Brigham-Grette i Steve Petsch
Każdego roku pokrywa lodu morskiego w Oceanie Arktycznym kurczy się do najniższego poziomu w połowie września. W tym roku mierzy zaledwie 1.44…

NAJNOWSZE ARTYKUŁY

zielona energia2 3
Cztery możliwości zielonego wodoru dla Środkowego Zachodu
by Chrześcijański Tae
Aby zapobiec kryzysowi klimatycznemu, Środkowy Zachód, podobnie jak reszta kraju, będzie musiał całkowicie zdekarbonizować swoją gospodarkę do…
ug83qrfw
Główna bariera w odpowiedzi na zapotrzebowanie musi się skończyć
by John Moore, Na Ziemi
Jeśli federalne organy regulacyjne postąpią właściwie, odbiorcy energii elektrycznej na Środkowym Zachodzie mogą wkrótce zacząć zarabiać, podczas gdy…
drzewa do sadzenia dla klimatu2
Posadź te drzewa, aby poprawić życie w mieście
by Mike Williams-Rice
Nowe badanie ustala, że ​​żywe dęby i amerykańskie jawory są mistrzami wśród 17 „superdrzew”, które pomogą uczynić miasta…
dno morza północnego
Dlaczego musimy zrozumieć geologię dna morskiego, aby wykorzystać wiatry?
by Natasha Barlow, profesor nadzwyczajny czwartorzędowej zmiany środowiska, Uniwersytet w Leeds
Dla każdego kraju obdarzonego łatwym dostępem do płytkiego i wietrznego Morza Północnego, morski wiatr będzie kluczem do spełnienia sieci…
3 lekcje pożarów dla miast leśnych, gdy Dixie Fire niszczy historyczne Greenville w Kalifornii
3 lekcje pożarów dla miast leśnych, gdy Dixie Fire niszczy historyczne Greenville w Kalifornii
by Bart Johnson, profesor architektury krajobrazu, University of Oregon
Pożar płonący w gorącym, suchym górskim lesie przetoczył się przez miasto Gold Rush w Greenville w Kalifornii, 4 sierpnia…
Chiny mogą osiągnąć cele energetyczne i klimatyczne, ograniczając energetykę węglową
Chiny mogą osiągnąć cele energetyczne i klimatyczne, ograniczając energetykę węglową
by Alvin Lin
Na kwietniowym Szczycie Klimatycznym przywódców Xi Jinping obiecał, że Chiny będą „ściśle kontrolować energetykę węglową…
Niebieska woda otoczona martwą białą trawą
Mapa śledzi 30 lat ekstremalnego topnienia śniegu w USA
by Mikayla Mace-Arizona
Nowa mapa ekstremalnych zjawisk topnienia śniegu w ciągu ostatnich 30 lat wyjaśnia procesy, które prowadzą do szybkiego topnienia.
Samolot zrzuca czerwony środek ogniochronny na pożar lasu, gdy strażacy zaparkowani wzdłuż drogi patrzą w pomarańczowe niebo
Model przewiduje 10-letni wybuch pożaru, a następnie stopniowy spadek
by Hannah Hickey-U. Waszyngton
Spojrzenie na długoterminową przyszłość pożarów przewiduje początkowy, mniej więcej dekadowy wybuch aktywności pożarów…

 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

Nowe postawy - nowe możliwości

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.pl | Rynek wewnętrzny
Copyright © 1985 - Publikacje wewnętrzne 2021. Wszelkie prawa zastrzeżone.