Оригинал сообщения
Комментарии: [показать]

[244x197] Американский журнал «Скептик»(«Skeptic»), специализирующийся на разоблачении научных и околонаучных мифов, посвятил статью «водородной энергетике», в которой нередко видят спасение для человечества. Заманчиво было бы перевести автотранспорт самолёты да и электростанции на горючее, дающее при сжигании только водяной пар. Воздух не загрязняется, не возникает двуокись углерода, ведущая к глобальному потеплению…

Водород, в отличие от нефти или природного газа, не может служить источником энергии, так как месторождений водорода на Земле нет (ближайшее — на Юпитере!). Он может быть энергоносителем, то есть удобным для перевозки и использования веществом, в котором энергия временно хранится. Но для этого водород надо сначала получить, вложив в этот процесс энергию. Известны два основных способа получения водорода: электролизом из воды или расщеплением природного газа. Электролизом сейчас получают около 4% водорода, этот способ используется только в тех случаях, когда нужен особо чистый водород. Электричество для электролиза получают главным образом сжиганием ископаемых видов топлива, а кпд этого процесса составляет 30%. Кпд самого электролиза — 70%, так что общий кпд получается 70 х 30% = 21%. То есть до потребителя не дойдёт почти 80% энергии сожжённой нефти. Не лучше ли прямо использовать в качестве энергоносителя нефть?

Но электричество можно получать и другими способами, не только из нефти. Возьмём возобновляемые источники энергии. Если использовать ветроэлектрогенератор (его кпд 30—40%), общий кпд процесса составит 25%: если лучшие на сегодня солнечные элементы массового производства, то 10%.

Может быть, использовать особые микроскопические водоросли, выделяющие в процессе фотосинтеза водород? Кпд — 0,01%. Правда, генные инженеры надеются его повысить раза в два-три.

Эффективность получения водорода из горючих ископаемых, например из природного газа, много выше — 72%. Но при этом в воздух попадают окислы азота, вредные для всего живого и в 58 раз сильнее, чем двуокись углерода, разогревающие атмосферу. Кроме того, нефть и газ — сами по себе удобные энергоносители, а ещё из них можно получать массу полезных соединений и материалов (вспомним высказывание Менделеева: выгоднее топить ассигнациями).

Предположим, мы как-то сумели с выгодой или хотя бы без больших потерь получить водород. Но это очень бедное горючее, энергия в нём слабо сконцентрирована. При обычных температуре и давлении в 3000 литров водорода заключено столько же энергии, сколько в литре бензина. Значит, его надо сжать, а ещё лучше — превратить в жидкость. Чтобы сжать водород до 700 атмосфер, придётся потратить 15% заключённой в нём энергии. Чтобы превратить в жидкость — до 40%. В весе тяжёлого стального баллона с водородом вес самого водорода составляет только 2—3%.

Жидкий газ нужно хранить в специальных, ещё более тяжёлых криогенных баллонах с мощной теплоизоляцией (и всё равно за сутки утекает 3—4% хранящегося горючего).

Бензобак типичного современного автомобиля весит 11 кг, стоит 100 долларов и вмещает чуть более 64 литров бензина. Полностью заправленный бак весит 58 кг. на нём можно проехать почти 800 км. Баллон с водородом под давлением 200 атмосфер весил бы 400 кг, стоил бы 2000 долларов и позволял бы проехать 265 км. Кроме того, он будет гораздо крупнее обычного бензобака и займёт весь багажник.

Приведённых цифр, кажется, достаточно, чтобы похоронить идею. Но журнал «Скептик» добавляет ещё любопытные факты.

При водородной энергетике возникла бы и проблема распределения водорода по точкам его потребления и заправочным колонкам. Бензин развозят в автоцистернах, природный газ транспортируют по трубопроводам. Автоцистерна берёт около 38 000 л бензина, чего достаточно для заправки 800 автомобилей. Автоцистерна высокого давления вмещает около 400 кг водорода, этого хватит на зарядку только 60 автомобилей.

В США действуют около 200 тысяч миль (320 тысяч километров) газопроводов природного газа. Использовать эти трубы для водорода нельзя: нужны другое сечение и другой материал (обычная сталь под действием водорода становится хрупкой). Замена обойдётся в 200 миллиардов долларов.

Какие бы технические усовершенствования ни возникли в будущем, делает вывод журнал, на выработку, хранение и транспортировку единицы водорода всегда придётся тратить больше энергии, чем заключено в ней самой. Таковы законы физики.

Спонсор поста: Информационный сайт города Бежецк.

[318x365] Чувствую, придётся ехать рассматривать достопримечательности древнего города на обычном автомобиле.

Приезжайте и Вы, прикоснитесь к истории.

Я сейчас нахожусь Дома
Мой настрой Good
Я слушаю Radio
[показать]LIci WP - WordPress crossposting plugin