Новый способ безопасного хранения и транспортировки водорода

отметили
20
человек
в архиве
Новый способ безопасного хранения и транспортировки водорода
Индийское министерство альтернативной и возобновляемой энергии сформулировало задачу к 2020 году выпустить на дороги страны один миллион транспортных средств с электродвигателями, снабжаемыми энергией от водородных топливных элементов. Специалистами Национального исследовательского института экоинженерии (NEERI), расположенного в Нагпуре, разработана технология хранения, транспортировки и подачи водорода для новых автомобилей. В ближайшее время планируется вывести ее на уровень, позволяющий использование в промышленных масштабах.

«Водород – топливо будущего,» – говорит директор института Сатиш Уэйт. – «Однако из-за его очень высокой взрывоопасности необходимы особые меры безопасности во время его хранения и доставки к заправочным станциям. В новой технологии ученые предлагают сначала преобразовывать водород в безопасную форму. Затем предполагается обратное преобразование газа в чистый водород, используемый топливными элементами автомобилей».

По словам руководителя секции экологических материалов NEERI Саданы Райалу топливные элементы имеют значительно более высокую энергетическую эффективность в сравнении с двигателями внутреннего сгорания, при этом не давая практически никаких выбросов. Исследования Раджеша Биниуэйла, автора новой технологии и сотрудника секции, помогут положить конец использованию ископаемых углеводородов и сделать возможным массовое применение водорода в качестве автомобильного топлива.

Биниуэйл утверждает, что к 2014 году удастся сделать открытый им способ пригодным к повсеместному широкомасштабному использованию. Как поясняет ученый, технология включает три основных этапа. Вначале огнеопасный водород соединяется с определенными углеводородами, чтобы снизить его реакционную способность и сделать транспортировку менее рискованной. При обычном давлении и температуре полученная субстанция представляет собой жидкость и может транспортироваться обыкновенными топливными цистернами. Более того, благодаря сжижению достигается значительный выигрыш в количестве перевозимого топлива в единице объема.

На следующем этапе в специальных реакторах на заправочных станциях происходит дегидрогенизация или высвобождение газообразного водорода. Жидкое соединение распыляется над катализатором, вызывающим формирование паров водорода и толуола. Толуол конденсируется и утилизируется путем соединения с ароматическими углеводородами. «Открытый нами процесс должен быть очень востребован в автомобильной индустрии. Уже сейчас удается достигать абсолютно фантастических показателей – на каталитических элементах высвобождается 98% водорода. Наши дальнейшие усилия направлены не только на совершенствование процесса получения безопасной формы водорода, но и на создание максимально эффективных каталитических реакторов и конверторов», – говорит создатель технологии.
Добавил Leonardo Leonardo 10 Октября 2012
Комментарии участников:
pda
+1
pda, 10 Октября 2012 , url
По словам руководителя секции экологических материалов NEERI Саданы Райалу топливные элементы имеют значительно более высокую энергетическую эффективность в сравнении с двигателями внутреннего сгорания, при этом не давая практически никаких выбросов.
Чего-то ржу. Вы думаете в парнике так жарко, потому что там много углекислого газа? ;-) Водяной пар куда более силён в создании парникового эффекта. Если у нас вся техника начнёт водяной пар вместо CO2 выбрасывать в атмосферу, то это станет угрозой номер 1.
nanosecond
+1
nanosecond, 10 Октября 2012 , url
Причём тут CO2 или водяной пар? В парнике так жарко, потому что он укрыт плёнкой. Парниковый эффект так называется потому, что парниковые газы в атмосфере играют роль этой плёнки. К тому же лишний водяной пар в отличие от CO2 может просто пролиться дождём.
pda
0
pda, 10 Октября 2012 , url
Плёнка — это причина. А остальное — следствие. Первое — нагретый воздух не уходит из парника. Второе — испарившаяся вода не может уйти с нагретым воздухом. По этому в парнике всегда влажно.
Теперь далее. Водяной пар увеличивает теплоёмкость воздуха. Он медленнее нагревается и медленнее остывает. Поэтому ночью парник остывает медленнее. В применении к атмосфере это даёт, что газы, увеличивающие теплоёмкость, мешают Земле отдавать тепло в космос. Соответственно, за ночь Земля остывает слабее. Вот вам и парниковый эффект. Если набранное за день тепло не будет излучаться в космос ночью, то атмосфера начнёт нагреваться.

Прольётся ли пар дождём? Да. Но есть одно но. Чем теплее воздух, тем больше пара он может удерживать. (А при 100+ градусов пар вообще не конденсируется. :) Что, собственно, и подтверждается парником. На плёнке конденсат, но внутри всё равно влажно и тепло.

Если резюмировать, то история нашей планеты (времён динозавров) свидетельствует, что тёплая влажная атмосфера — вполне реальное состояние для Земли. Так что я не считал бы бесконтрольный выброс пара таким уж невинным занятием. :) Тем более, что пар более сильный парниковый газ, чем CO2. И если мы резко заменим все наши выбросы CO2 на пар, то может ой случиться.
nanosecond
+1
nanosecond, 10 Октября 2012 , url
Плёнка — это причина. А остальное — следствие.
Вот именно. А из вашего высказывания:
Вы думаете в парнике так жарко, потому что там много углекислого газа? ;-) Водяной пар куда более силён в создании парникового эффекта.
следует, что причина того, что так жарко — таки водяной пар.

Водяной пар увеличивает теплоёмкость воздуха. Он медленнее нагревается и медленнее остывает. Поэтому ночью парник остывает медленнее.
Согласен. Но:
удельная теплоёмкость (кДж·кг−1·K−1):
воздух (сухой) 1,005
воздух (100 % влажность) 1,0301
почва 0,80

Примите во внимание плотность:
воздух 1,225 кг⁄м3
земля 5520-10000 кг⁄м3

Т.е., при удёльной теплоёмкости у воздуза и земли одного порядка их плотность отличается на 3-4 порядка. По сравнению с теплоёмкостью земли под парником и всего остального, включая растения, увеличение теплоёмкости увлажнённого воздуха — капля в море.

Если резюмировать, то история нашей планеты
… относительно благополучно миновала эру паровых машин, которые испаряли воду в огромных количествах и не оглядываясь на вопросы экологии. :) Думаю, что если взять под контроль выбросы CO2 и тепла, то нам можно совершенно не беспокоиться о выбросах водяного пара. Природа его легко обезвредит осадками.
pda
0
pda, 11 Октября 2012 , url
По сравнению с теплоёмкостью земли под парником и всего остального, включая растения, увеличение теплоёмкости увлажнённого воздуха — капля в море.
Только теплу земли приходится пройти через 25-30 км плотных слоёв атмосферы, чтобы улететь в космос. И необязательно запасать всё тепло. Достаточно лишь сместить баланс в сторону накопления тепла планетой.

… относительно благополучно миновала эру паровых машин, которые испаряли воду в огромных количествах и не оглядываясь на вопросы экологии. :)
Общее количество машин было несравнимо с современным.

Думаю, что если взять под контроль выбросы CO2 и тепла, то нам можно совершенно не беспокоиться о выбросах водяного пара.
Так предлагается фактическим (с переходом на водородную энергетику) заменить выбросы CO2 на выбросы H2O, который считается более сильным парниковым агентом. :)

Думаю, что если взять под контроль выбросы CO2 и тепла
Не выйдет. Количество используемой энергии растёт и количество тепловых потерь будет только увеличиваться.

Природа его легко обезвредит осадками.
Ну, CO2 тоже легко обезвреживается растениями, которые увеличивают скорость роста, при увеличении концентрации.
nanosecond
+2
nanosecond, 11 Октября 2012 , url
В общем, мне видится следующая картина: наука пытается найти для всех нас безопасный способ жировать и дальше, но, похоже, выход лишь в том, чтобы каждый осознал свою ответственность перед природой и взял под контроль свои аппетиты (относительно нефти ли, природного газа, водорода — не важно).
pda
0
pda, 11 Октября 2012 , url
наука пытается найти для всех нас безопасный способ жировать и дальше
Не является задачей науки.

выход лишь в том, чтобы каждый осознал свою ответственность перед природой и взял под контроль свои аппетиты
Вопрос лишь в том, что считать аппетитами. Еда пару раз в день? Транспорт? Вообще, возможность перемещаться на большие расстояния? Тепло дома, одежда, промышленные товары? Связь? ;-) Просто нас уже 7 миллиардов. Даже по минимуму много надо, если всех обеспечить.


Войдите или станьте участником, чтобы комментировать