Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Водень - синтетичне паливо. Його можна одержувати з вугілля, нафти, природного газу або шляхом розкладання води. Згідно оцінкам, сьогодні в світі виробляють і споживають близько 20 млн. т водню в рік. Половина цієї кількості витрачається на виробництво аміаку і добрив, а інше - на видалення сірі з газоподібного палива, в металургії, для гідрогенізації вугілля і інших палив. У сучасній економіці водень залишається швидше хімічним, ніж енергетичною сировиною [3].

7.2 Сучасні і перспективні методи виробництва водню

Зараз водень виробляють головним чином (близько 80%) з нафти. Але це неекономічний для енергетики процес, тому що енергія, одержувана з такого водню, обходиться в 3,5 рази дорожче, ніж енергія від спалювання бензину. До того ж собівартість такого водню постійно зростає у міру підвищення цін на нафту.

Невелику кількість водню одержують шляхом електролізу. Виробництво водню методом електролізу води обходиться дорожче, ніж вироблення його з нафти, але воно розширятиметься і з розвитком атомної енергетики стане дешевшим. Поблизу атомних електростанцій можна розмістити станції електролізу води, де вся енергія, вироблена електростанцією, піде на розкладання води з утворенням водню. Правда, ціна електролітичного водню залишиться вище за ціну електричного струму, зате витрати на транспортування і розподіл водню настільки малі, що остаточна ціна для споживача буде цілком прийнятна в порівнянні з ціною електроенергії.

Сьогодні дослідники інтенсивно працюють над здешевленням технологічних процесів великотоннажного виробництва водню за рахунок ефективнішого розкладання води, використовуючи високотемпературний електроліз водяної пари, застосовуючи каталізатори, полунепроніцаємиє мембрани і т.п.

Велику увагу надають термолітічеському методу, який (у перспективі) полягає в розкладанні води на водень і кисень при температурі 2500 °С. Но таку температурну межу інженери ще не освоїли у великих технологічних агрегатах, у тому числі і працюючих на атомній енергії (у високотемпературних реакторах поки розраховують лише на температуру біля 1000°С). Тому дослідники прагнуть розробити процеси, що протікають в декілька стадій, що дозволило б виробляти водень в температурних інтервалах нижче 1000°С.

Сьогодні ми не в змозі точно передбачити, скільки коштуватиме водню. Але якщо врахувати, що ціни всіх сучасних видів енергії проявляють тенденцію до зростання, можна припустити, що в довгостроковій перспективі енергія у формі водню обходитиметься дешевше, ніж у формі природного газу, а можливо, і у формі електричного струму [2].

7.3 Використовування водню

Коли водень стане таким же доступним паливом, як сьогодні природний газ, він зможе усюди його замінити. Водень можна буде спалювати в кухонних плитах, у водонагрівачах і опалювальних печах, забезпечених пальниками, які майже або зовсім не відрізнятимуться від сучасних пальників, вживаних для спалювання природного газу.

Як ми вже говорили, при спалюванні водню не залишається ніяких шкідливих продуктів згорання. Тому відпадає потреба в системах відведення цих продуктів для опалювальних пристроїв, що працюють на водні, Більш того, водяна пара, що утворюється при горінні, можна вважати корисним продуктом - він зволожує повітря. А відсутність димарів не тільки сприяє економії будівельних витрат, але і підвищує до. п. д. опалювання на 30%.

Водень може служити і хімічною сировиною в багатьох галузях промисловості, наприклад при виробництві добрив і продуктів харчування, в металургії і нафтохімії. Його можна використовувати і для вироблення електроенергії на місцевих теплових електростанціях [8].

7.4 «Водневий» автомобіль

Французький автомобільний концерн Renault спільно з компанією Nuvera Fuel Cells планує розробити серійний автомобіль, що використовує як паливо водень, вже до 2010 р.

Мал 4. Схема розташування паливних елементів усередині автомобіля.

Nuvera - невелика американська компанія, з 1991 року що займається розробкою двигунів, альтернативних домінуючим зараз бензиновим і дизельним. У основі розробок Nuvera лежить так званий "паливний елемент".

Паливний елемент - пристрій, що не має рухомих частин, в якому відбувається хімічна реакція водню і кисню, в результаті якої виробляється електрика. Побічними продуктами реакції є тепло, що виділяється, і деяка кількість води.

Принцип "паливного елементу" в корінні відрізняється від звичного процесу електролізу, вживаного зараз в батареях і акумуляторах. Розробники стверджують, що їх продукція - це по суті справи "вічна батарея", що має дуже значний термін служби. Крім того, на відміну від звичної батареї, "паливний елемент" не потребує заряджання.

Взагалі-то зусилля Nuvera направлені на створення водневого двигуна, який би був повноцінною альтернативою традиційним бензиновим і дизельним моторам. А автомобілі з такими двигунами по своїх технічних характеристиках ні в чому не поступалися звичним машинам. Але це - плани на майбутнє. Поки ж йдеться тільки про гібридні двигуни, здатні працювати і на звичному паливі.

Поки ж фахівці сходяться на думці, що масового "настання" автомобілів на гібридних, а потім і чисто водневих двигунах, слід чекати не раніше 2010 року.

Загалом, поживемо - побачимо. Якщо на той час крізь вихлопні гази хоч що-небудь вдасться роздивитися [7].

ВИСНОВКИ

Різке збільшення цін на паливо, труднощі з його одержаному, виснаження паливних ресурсів - всі ці видимі ознаки енергетичної кризи викликали останніми роками в багатьох країнах виник значний інтерес до нових джерел енергії.

Людство, в процесі свого розвитку зіткнулося з новою, дуже гострою проблемою, такою як виснаження природних запасів енергії, таких як нафта, газ, кам’яне вугілля. Тому у 21столліті одна з головних задач науки – пошук альтернативних джерел енергії.

У другій половині 20 століття людство досягло деякого прогресу у цьому напрямі. Були висунуті теорії та ідеї щодо використання таких нетрадиційних видів енергії. Це енергія вітру, енергія світового океану, енергія сонця, гідроенергетика, геотермальна енергія, енергія біомаси, воднева енергія.

Запаси енергії вітру більш ніж в сто разів перевищують запаси гідроенергії всіх річок планети. За оцінками різних авторів, загальний вітроенергетичний потенціал Землі рівний 1200 ТВт.

Енергетичні джерела океану мають різні по потенціалу ресурси. Значні енергетичні можливості містять в собі: енергія хвиль і приливів; енергія хімічних зв'язків газів, живильних речовин, солей і інших мінералів; прихована енергія водню; енергія течій, спокійно і нескінченно рухомих в різних частинах океану.

Потенційні можливості енергетики, заснованої на використовуванні безпосередньо сонячного випромінювання, надзвичайно великі. Використовування всього лише 0.0125 % кількості енергії Сонця могло б забезпечити всі сьогоднішні потреби світової енергетики, а використовування 0.5 % - повністю покрити потреби на перспективу.

Ці види енергії є досить перспективними, але витрати на їх будівництво високозатратні і в найближчій перспективі не може бути рекомендована для упровадження у великих об'ємах через високу питому вартість енергетичних установок, низький коефіцієнт використовування встановленої потужності установок.

Вони всі володіють колосальними запасами енергії. Але людина поки що неспроможна у повному обсязі використовувати увесь цей енергетичний потенціал.

ЛІТЕРАТУРА

1. Львович М.І. ”Світові водні ресурси і їх майбутнє” – М.:Мысль, 1974 р. 448с.

2. Интернет издание «Мембарана.Ру». (www.membrana.ru)

3. Нетрадиционные источники энергии. – М.: Знание, 1982. – 120 с.

4.Смірнов Г.Н. Океанологія, „Вища школа”, Москва, 1987 р.402 с.

5. Скинер Б. „Хватит ли человечеству ресурсов? М.:Мир, 1989 р. -264ст.

6. http://energy.org.ru.

7. www.alterenergy.ru/

8. www.inversiya.com/

Характеристики

Список файлов курсовой работы