Водородное топливо. Производство, хранение, использование. Юрий Степанович Почанин
Читать онлайн книгу.
и связанном состояниях,
–при помощи водорода возможна аккумуляция энергии,
–среди прочих видов органического топлива водород отличается наибольшей теплотворной способностью на единицу массы и наименьшим отрицательным воздействием на окружающую среду.
Для массового использования водорода в энергетике важно разработать экономически выгодные условия его получения и создать необходимую инфраструктуру, обеспечивающую доставку и хранение водорода. Он не является первичным источником энергии, как нефть или природный газ, но может быть использован в качестве энергоносителя.
Рис. 1.3. Направления использования водородa
В существующих реалиях «водородная энергетика», дополняющая традиционную энергетику, основанную на органическом топливе, рассматривается:
–как способ производства водорода с использованием не возобновляемых и возобновляемых источников энергии (органическое топливо, энергия АЭС, гидроэнергетика, энергия солнца, ветра, биомассы);
–надежное хранение и транспортировка водорода;
–использование водорода в энергетике, промышленности, на транспорте и в быту;
–обеспечение надежности и безопасности водородных энергетических систем.
Концепция «водородной энергетики» включает в себя решение целого комплекса проблем, рис.1.4.
Показанная технологическая цепочка водородной энергетики дает общее представление о масштабности и сложности решения проблемы.
Рис.1.4. Технологические цепочки водородной энергетики
Глава 2. Методы производства водорода
Водород можно получать на основе различных источников сырья, применяя для этого самые разнообразные технологии. Около 68% производимого в настоящее время водорода получают риформингом (конверсией) природного газа (метана, попутного нефтяного газа), 16% – риформингом нефти и жидких нефтепродуктов, 11% – газификацией угля и 5% – электролизом воды. В разработке находятся также новые способы получения водорода, включая биохимические методы, термохимическое расщепление воды энергией солнца, высокотемпературный электролиз и другие.
По способу производства водорода в Европейском Союзе принята классификация водорода по цвету, рис.2.1.
1. «Зеленый водород»– является самым экологичным, т. к. получают его с помощью электролиза, если электричество поступает от ВИЭ, таких как ветер, солнечная или гидроэнергия, выбросы СО2 отсутствуют.
2.«Желтый и оранжевый водород»– как и зеленый получают путем электролиза, однако, источником энергии являются атомные электростанции, энергия передается по сетям, выбросы СО2 отсутствуют, но метод не является абсолютно экологичным
3.«Бирюзовый водород»– получают разложением метана на водород и твердый углерод путем пиролиза. Дает относительно низкий уровень выброса углерода, который может быть, либо захоронен, либо использован в промышленности, и он не попадает в атмосферу.
4.«Голубой