Как получить водород в Майнкрафт

Водород практически идеальный вид топлива, но проблема заключается в том, что он на нашей планете встречается только в виде соединений с другими химическими элементами. Доля «чистого» вещества в атмосфере составляет не более 0,00005%. Учитывая такие реалии, становится актуальным вопрос о водородном генераторе. Рассмотрим принцип работы такого устройства, его конструктивные особенности, сферу применения и возможность самостоятельного изготовления.

Описание и принцип работы водородного генератора

Есть несколько методик выделения водорода и из других веществ, перечислим наиболее распространенные:

1. Электролиз, данная методика наиболее простая и может быть реализована в домашних условиях. Через водный раствор, содержащий соль, пропускается постоянный электрический ток, под его воздействием происходит реакция, которую можно описать следующим уравнением: 2NaCl + 2H2O→2NaOH + Cl2 + H2↑. В данном случае пример приведен для раствора обычной кухонной соли, что не лучший вариант, поскольку выделяющийся хлор является ядовитым веществом. Заметим, что полученный данным способом водород наиболее чистый (порядка 99,9%).
2. Путем пропускания водяного пара над каменноугольным коксом, нагретым до температуры 1000°С, при таких условиях протекает следующая реакция: Н2О + С ⇔ СО↑ + H2↑.
3. Добыча из метана путем конверсии с водяным паром (необходимое условие для реакции – температура 1000°С): СН4 + Н2О ⇔ СО + 3Н2. Второй вариант – окисление метана: 2СН4 + О2 ⇔ 2СО + 4Н2.
4. В процессе крекинга (переработки нефти) водород выделяется в качестве побочного продукта. Заметим, что в нашей стране все еще практикуется сжигание этого вещества на некоторых нефтеперерабатывающих заводах ввиду отсутствия необходимого оборудования или достаточного спроса.

Из перечисленных вариантов последний наименее затратный, а первый наиболее доступный, именно он положен в основу большинства генераторов водорода, в том числе и бытовых. Их принцип действия заключается в том, что в процессе пропускания тока через раствор, положительный электрод притягивает отрицательные ионы, а электрод с противоположным зарядом – положительные, в результате происходит расщепление вещества.

как зарядить ранец из mekanism #5 технические приключения

Конструктивные особенности и устройство генератора водорода

Если с получением водорода проблем сейчас практически нет, то его транспортировка и хранение до сих пор остается актуальной задачей. Молекулы этого вещества настолько малы, что могут проникать даже сквозь металл, что несет определенную угрозу безопасности. Хранение в абсорбированном виде пока не отличается высокой рентабельностью. Поэтому наиболее оптимальный вариант – генерация водорода непосредственно перед его использованием в производственном цикле.

Для этой цели изготавливаются промышленные установки для генерации водорода. Как правило, это электролизеры мембранного типа. Упрощенная конструкция такого устройства и принцип работы приведен ниже.

Обозначения:

• А – трубка для отвода хлора (Cl2).
• B – отвод водорода (Н2).
• С – анод, на котором происходит следующая реакция: 2CL — →CL2 + 2е — .
• D – катод, реакцию на нем можно описать следующим уравнением: 2Н2О + 2е — →Н2 + ОН — .
• Е – раствор воды и хлористого натрия (Н2О
• G – насыщенный раствор хлористого натрия и образование каустической соды (NaОН).
• H – отвод рассола и разбавленной каустической соды.
• I – ввод насыщенного рассола.
• J – крышка.

Конструкция бытовых генераторов значительно проще, поскольку в большинстве своем они не вырабатывают чистый водород, а производят газ Брауна. Так принято называть смесь кислорода и водорода. Этот вариант наиболее практичен, не требуется разделять водород и кислород, то можно значительно упростить конструкцию, а значит и сделать ее дешевле. Помимо этого полученный газ сжигается по мере его выработки. Хранить и накапливать его в домашних условиях не только проблематично, но и небезопасно.

Обозначения:

• а – трубка для отвода газа Брауна;
• b – впускной коллектор подачи воды;
• с – герметичный корпус;
• d – блок пластин электродов (анодов и катодов), с установленными между ними изоляторами;
• e – вода;
• f – датчик уровня воды (подключается к блоку управления);
• g – фильтр водоотделения;
• h – подвод питания, подаваемого на электроды;
• i – датчик давления (подает сигнал блоку управления при достижении порогового уровня);
• j – предохранительный клапан;
• k – отвод газа с предохранительного клапана.

Характерная особенность таких устройств – использование блоков электродов, поскольку не требуется сепарирование водорода и кислорода. Это позволяет сделать генераторы довольно компактными.

Сферы применения водородного генератора

Ввиду проблем, связанных с транспортировкой и хранением водорода, такие устройства востребованы в производствах, где наличие этого газа требует технологический цикл. Перечислим основные направления:

1. Производства, связанные с синтезом хлороводорода.
2. Изготовление топлива для ракетных двигателей.
3. Создание удобрений.
4. Производство нитрида водорода (аммиака).
5. Синтез азотной кислоты.
6. В пищевой промышленности (для получения твердых жиров из растительных масел).
7. Обработка металла (сварка и резка).
8. Восстановление металлов.
9. Синтез метилового спирта
10. Изготовление соляной кислоты.

Несмотря на то, что производство водорода в процессе переработки нефти дешевле, чем его получение путем электролиза, как уже указывалось выше, возникают сложности с транспортировкой газа. Строить опасные химические производства, непосредственно, рядом с перерабатывающими нефть заводами не всегда позволяет экологическая обстановка. Помимо этого водород, полученный путем электролиза, значительно чище, чем при крекинге нефти. В связи с этим на промышленные водородные генераторы всегда высокий спрос.

Бытовое применение

В быту также есть применение водороду. В первую очередь это автономные отопительные системы. Но здесь некоторые особенности. Установки по производству чистого водорода стоят значительно дороже, чем генераторы газа Брауна, последние даже можно собрать самостоятельно. Но при организации отопления дома необходимо учитывать, что температура горения газа Брауна значительно выше, чем у метана, поэтому потребуется специальный котел, который несколько дороже обычного.

В интернете можно встретить немало статей, в которых написано, что для гремучего газа можно использовать обычные котлы, это делать категорически нельзя. В лучшем случае они быстро выйдут из строя, а в худшем могут стать причиной печальных или даже трагических последствий. Для смеси Брауна предусмотрены специальные конструкции с более термостойким соплом.

Необходимо заметить, что рентабельность отопительных систем на основе водородных генераторов вызывает большое сомнение ввиду низкого КПД. В таких системах имеются двойные потери, во-первых, в процессе генерации газа, во-вторых, при нагреве воды в котле. Дешевле для отопления сразу нагревать воду в электрическом бойлере.

Не менее спорная реализация для бытового использования, при которой газом Брауна обогащают бензин в топливной системе двигателя автомобиля с целью экономии.

Обозначения:

• а – генератор ННО (принятое обозначение для газа Брауна);
• b – отвод газа в камеру сушки;
• с – отсек для удаления водяных паров;
• d – возвращение конденсата в генератор;
• е – подача осушенного газа в воздушный фильтр топливной системы;
• f – автомобильный двигатель;
• g – подключение к аккумулятору и электрогенератору.

Нужно заметить, что в некоторых случаях такая система даже работает (если ее собрать правильно). Но точные параметры, коэффициент прироста мощности, процент экономии вы не найдете. Эти данные сильно размыты, и достоверность их вызывает сомнения. Опять же не ясен вопрос, насколько уменьшится ресурс двигателя.

Но спрос порождает предложения, в интернетах можно найти подробные чертежи таких приспособлений и инструкцию по их подключению. Есть и готовые модели, сделанные в стране Восходящего Солнца.

Делаем простейший генератор водорода своими руками пошагово

Расскажем, как можно сделать самодельный генератор для получения смеси водорода и кислорода (ННО). Его мощности на отопления дома не хватит, но для газовой горелки для резки металла количество полученного газа будет достаточным.

Обозначения:

• а – сопло горелки;
• b – трубки;
• c – водные затворы;
• d – вода;
• е – электроды;
• f – герметичный корпус.

В первую очередь делаем электролизер, для этого нам понадобится герметичная емкость и электроды. В качестве последних используем стальные пластины (их размер выбираем произвольно, в зависимости от желаемой производительности), прикрепленные к диэлектрическому основанию. Соединяем между собой все пластины каждого из электродов.

Когда электроды готовы их надо укрепить в емкости таким образом, чтобы места подключения проводов питания были выше предполагаемого уровня воды. Провода от электродов идут к блоку питания на 12 вольт или автомобильному аккумулятору.

В крышке емкости делаем отверстие под трубку для выхода газа. В качестве водных затворов можно использовать обычные стеклянные банки емкостью 1 литр. Заполняем их на 2/3 водой и подключаем к электролизеру и горелке, как показано на рисунке 8.

Горелку лучше взять готовую, поскольку не каждый материал может выдержать температуру горения газа Брауна. Подключаем ее к выходу последнего водного затвора.

Наполняем электролизер водой, в которую добавлена обычная кухонная соль.

Подаем напряжение на электроды и проверяем работу устройства.

Список использованной литературы

• Кузык Б. Н., Яковец, Ю. В. «Россия: стратегия перехода к водородной энергетике» 2007
• Козлов С. И. «Водородная энергетика: современное состояние, проблемы, перспективы» 2009
• Сивухин Д. В. «Общий курс физики» 1975

Источник: www.asutpp.ru

Тема: Galaxy Space

Fr3ak

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Личное сообщение
• Репутация

Наблюдатель

Сообщений 72
Любимые моды AE-IC2
Регистрация 09.08.2015
Адрес Россия-Красноярск

0 Венера>Меркурий.

На Меркурии встречается магний нужный для создания 4 уровня покрытия. Всего требуется примерно 2 стака магния,его как и некоторые другие руды можно плавить в размере 2 штук с песком,в индукционной печи.

На Меркурии есть так же и никель ,но его полно и в обычном мире.

Церера и Миранда

Церера и Миранда — На обеих планетах есть один нужный ресурс — доломитовый кристалл . Он нужен для крафта покрытия 5 уровня.

Церера имеет данж с боссом ифритом.

Полет на Цереру с земли — 4 уровень ракеты,но Земля>Марс>Церера всего лишь 3 уровень.

А вот Миранда находится дальше — это спутник Урана,тут есть два пути.

Если честно лететь на Миранду смысла не много т.к там кроме доломита ничего и нет,а на Церере хоть метеоритное железо можно добыть,да и на ней есть «плоские» пещеры,где на стенках полно обоих ресов,а на Миранде таких нет.

Энцелад — спутник Сатурна,на нём встречаются неизвестные кристаллы , которые нужны для покрытия 6 уровня.

На Энцеладе полно каньонов,поэтому проблем с добычей кристаллов не должно возникнуть.

Для полета с земли нужна та самая 6 ракета,но как всегда нас спасает перелёт с помощью ракеты 3 уровня.Земля>Марс>Церера>Эн целад.

Ганимед — спутник Юпитера.Сам по себе он не ключевой,но на нём встречается магний и титан . Как обычно нас спасает 3 уровень ракета.Земля>Марс>Церера>Га нимед.

Ио — спутник Юпитера.

Ио сам по себе не имеет никаких ресурсов кроме меди и серы,но имеет данж. Тактика против босса такая же как и на Марсе,но здесь вместо крипера гаст. С данжа должны падать древняя кирка и меч,а так же древняя реликвия. Реликвия должна сохранять инвентарь при смерти.

Пояс Койпера

Пояс Койпера — еще более разнообразная жила ресурсов.Самый дальний обьект Солнечной системы,даже дальше Плутона.

На поясе Койпера встречается еще больше ресурсов,например доломит.

Да да не удивляйтесь,даже до этой жопы мира можно долететь на 3 уровень ракете.Правда из-за багов с заменой планет возможно и не получится.

Земля>Марс>Церера>Энцелад>М иранда>Тритон>Плутон>Пояс Койпера

Аддон добавляет 4 новые руды и 2 новых материала — кобальт , никель , уран , сапфир (замена из Galacticraft), доломитовый и неизвестный кристаллы .

Хочу напомнить,что некоторые руды обоих модов можно плавить в индукционной печи из Thermal Expansion вместе с песком в количестве 2 штук.

Подробнее:
Кобальт можно найти в обычном мире и на поясе Койпера,он нужен для крафта покрытия 5 уровня.

Никель находится на Меркурии и в обычном мире,но в мире и так полно никеля из Thermal Expansion.

Уран — аналог урана из IC2,встречается в мире и на Тритоне.

Сапфиры можно купить у жителей на Луне за 2 изумруда/штука,а так же можно скрафтить в универсальном переработчике с помощью лунного камня,но для его крафта требуется как минимум 4 сапфира(так же понадобится система автоматического извлечения т.к они не стакаются).

P.s чисто в теории они должны находиться на Земле(скорее всего они очень редкие)и возможно на поясе Койпера.

Доломитовый кристалл можно найти на Церере,Миранде и поясе Койпера,требуется для покрытия 5 уровня.

Неизвестный кристалл можно найти на Энцеладе,требуется для покрытия 6 уровня.

Мод добавляет новую теплоустойчивую броню и космический костюм. Космический костюм защищает от радиации и атмосферного давления.Чтобы понять нужна она или нет,нужно сфокусироваться на планете и снизу должно вылезти предупреждение о том,что требуется космический костюм.Космический костюм нужно зарядить,можно улучшить.В ином(но всеравно в любом) случае требуется один из теплоустойчивых костюмов.Обычный теплоустойчивый костюм защищает от холода,а улучшенный и от жары.

Мод так же добавляет квантовый лук,который в два раза мощнее обычного и стреляет поджигающими стрелами,кобальтовые инструменты,которые равны алмазным и плазменные инструменты,которые лучше алмазных,но требуют зарядки.

Кроме того мод добавляет новые канистры кислорода на 3.5к,4к и 4.5к кислорода(улучшенная большая,максимальная и улучшенная максимальная) и EPP канистру,которая пассивно генерирует кислород в пригодной среде.

Подробнее об улучшениях костюма:

Чтобы улучшить вещь нужно скрафтить модификационный стол. Ложим предмет,сбоку появляются иконки, пкм по икноке с материалами в инвентаре и часть улучшается.

Шлем:Очки с сенсорами — эдакий X-Ray,подсвечивает руды.Требуются очки с сенсорами.Если честно очень не удобно,поэтому мало эффективны.
Ночное зрение — тут понятно,требуется зелье ночного зрения на 8 минут.

Нагрудник:Реактивный электроранец — даёт относительно быстрый полет,но максимальная высота полета 190 блоков.Требуется реактивный электроранец.

Поножи: Сервопривод — увеличивает скорость бега.Требуется 2 ускорителя 1 уровня.

Ботинки: Гравитационное поле — создает земную гравитацию.Требуется 2 сжатого магния.Не работает на Койпере.
Высокий шаг — автоматически забирается на блок до высоты забора.Требуется 4 сгустка слизи.
Усиленный прыжок — повышает высоту прыжка.Требуется 2 поршня.

Полеты на новых ракетах

1. Для ракет 5 и 6 уровня требуется 2 новых условия:новая площадка и топливо.

2. Улучшенная взлетная площадка теперь занимает 5х5 места.

3. Для ракет требуется новое топливо — обогащенный гелием водород .

Его создание делится на три этапа:

1.Создание водорода.

Для создания водорода потребуется электролизер. Подключаем к нему энергию,заливаем туда воду и ждем.К красному слоту подключаем трубы из Thermal Expansion,ставим сервомеханизм и трубу подключаем к какому-нибудь резервуару.

2. Создание гелия.

Для создания гелия-3 потребуется универсальный переработчик. Подключаем энергию,закидываем лунный дёрн(верхний слой Луны) и ждем.100 дёрна=1 ведро т.е 1 дёрн/10мб.

3. Создания обогащенного гелием водорода.

Для соединения этих компонентов потребуется жидкостный сепаратор. Подключаем энергию,ставим режим R-,в один слот заливаем водород,в другой гелий и получаем топливо.

Тратится 2 гелия и 8 водорода,получается 10 топлива.

5 тир 1 ведро=28%
6 тир 1 ведро=25%

Когда вы сделали топливо вам понадобится улучшенный загрузчик топлива. Подключается к площадке он точно так же как и обычный.

Гравитация

Гравитация — непонятная характеристика планет.На самом деле не надо верить цифрам.

Чем ближе значение гравитации к нулю(но не абсолютный ноль,как на поясе Койпера)тем ближе гравитация к земной.

На Венере например гравитация вроде бы 0.008,что в «8 раз меньше» цифры чем на земле!Но прыжок высотой всего лишь в 1 блок,а на астероидах прыжок очень высокий,но гравитация равна 0.072,что вроде бы ближе к числу земной.

Для создания земной гравитации можно использовать ботинки космического костюма с улучшением гравитационного поля.Но повторюсь:на Койпере улучшение не работает.

Солнечная радиация

Солнечная радиация — один из параметров планет.

Она может отсутствовать,а может и наоборот.Если на планете есть радиация,то при снятии хотя бы 1 части космического костюма начнёт расти крайняя желтая шкала снизу справа и когда она достигнет критических отметок,то игрок начнёт умирать.

Атмосферное давление

Атмосферное давление — самая маловажнаяp.s характеристика планет.

Чем выше атмосферное давление тем хуже.Если давление ниже 40,но не меньше 14,то на вас накладываются дебаффы,а если выше,то это мгновенная смерть(т.е. на Венере вообще нельзя снимать космический костюм,иначе смэрт).

P.s «маловажная» — с версии 1.2 давление фактически не играет никакой роли,потому что нет ни одной планеты с давлением выше 14 с которого начинаются дебаффы,кроме Венеры.

Баги версии на нашем проекте

Так как у нас стоит самая новая-последняя версия, то в ней конечно туча косяков.

Одна и самая важная это то, что нарушена полярность ракет и с пересадками с земли вы сможете прилететь только на астеройды, а при попытке попасть на другие планеты с помощью перелета вы скорее всего попадете совсем на другую планету и вообще рискуете потерять вашу драгоценную ракету.

И именно поэтому я советую лететь напрямую с земли только на 6 ракете на те планеты какие хотите посетить, с ней должно быть все в порядке.

Источник: minecraftonly.ru

Переход на водород

Технологические решения для широкого использования самого эффективного топлива уже существуют

Водород — это самое энергоемкое и легкое вещество из всех видов топлива. Его производство не относится к инновациям — он производился миллионами тонн еще в советские времена, когда его использовали для производства аммиака для получения азотных удобрений.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Экспериментальная установка Wendelstein 7-X для исследования управляемого термоядерного синтеза. Грайфсвальд (Германия)

Фото: Getty Images

Водород и сегодня используют для производства удобрений, повышения качества бензина, улучшения свойств стали, а также в пищевой промышленности для производства маргарина и твердых кондитерских жиров методом гидрогенизации растительных масел. Без него не обходятся все процессы гидроочистки, гидрообессеривания, гидрокрекинга, регенерации катализаторов. Его также широко применяют для охлаждения генераторов на электростанциях.

С тех пор как появилась перспектива перехода на водородную энергетику с углеводородной, потребность в водороде увеличилась на порядки. Сегодня эта перспектива стала реальностью, поскольку примерно десять лет назад была решена одна из основных проблем с его хранением для дальнейшего использования в качестве автомобильного топлива. Вместо тяжелых, дорогих и небезопасных стальных баллонов для сжатого под высоким давлением водорода стали применять легкие композитные емкости из углепластика, которые прекрасно помещаются в легковых автомобилях. Кроме того, стало возможным получать водород прямо по месту употребления. Появление таких технологий зажгло для водородной энергетики зеленый свет.

Около 20 лет назад во всем мире начали появляться автомобили на водороде, и бывшие выставочные центры пилотных моделей превратились в салоны-магазины серийных образцов. Количество автомобилей на водородном топливе сегодня исчисляется тысячами. Их стоимость составляет около $50–60 тыс. Серийные автомобили на водороде есть у Toyota, Hyundai, Honda.

Предсерийные образцы тестируют Audi, Mercedes, BMW, Mazda, Ford и ряд других производителей. Все технические препятствия, столько десятилетий казавшиеся непреодолимыми, пройдены за считаные годы, и теперь вопрос только в экономической целесообразности для массового потребителя. В России такой автомобиль приобрел себе житель Красноярска, но в связи с отсутствием заправок в своем городе перевез машину в Москву и получает топливо в одном из научных институтов.

Как получить водород?

Для развития водородной энергетики нужно будет на государственном уровне решить вопрос, в каком виде доставлять водород к месту его получения. Дело в том, что водород содержится в очень многих видах ископаемых топлив.

«Наиболее дешевый водород получается методом паровой конверсии метана,— рассказывает заведующий отделом гетерогенного катализа Института катализа СО РАН Павел Снытников.— Другой способ — из аммиака. Для его транспортировки, как и для природного газа, в нашей стране даже существует трубопровод, так как аммиак сжижается всего при давлении 8,5 атмосферы. Третье решение — перевозка будущего водорода в виде метанола. В Китае метанол используют как автомобильное топливо. Но в России против метанола почему-то предубеждение, по-видимому, в связи с тем, что с давних пор у нас простой народ пил все, что горело, в том числе и метанол, и люди лишались зрения».

А вот получать его лучше всего там же, где будут потреблять, чтобы уйти от проблем транспортировки чистого водорода. Чтобы использовать водород, например, как автомобильное топливо, нужно закачать его в баллоны под давлением 700 атмосфер. Правда, на сжатие нужна дополнительная энергия.

Не меньше энергии требуется на сжижение водорода, так что один из подходящих способов его транспортировки — это перевозка в химически связанном состоянии, например в виде метана, из которого водород должен производиться там же, где будет использоваться. То есть до заправки везут метан, а уже на самой заправке устанавливается небольшое производство, например, конвертер метана в водород.

Но этот способ не очень хорош для экологии, поскольку на небольших производствах сложно обеспечить качественную очистку выбросов. Зато экономически он себя вполне оправдывает. Опыт Японии, Кореи и ряда других стран показал, что километр пробега на водороде выходит не дороже бензина. 4 кг водорода, закачанного в баллон, хватает примерно на 800 км пути обычного седана.

Получать водород можно практически из любого углеводородного топлива: из бензина, дизельного топлива или пропан-бутановых смесей. В Институте катализа им. Г. К. Борескова СО РАН ведется работа по гранту РНФ по тематике получения водорода из дизельного топлива. Также разрабатываются методы получения водорода даже из органических носителей, например из бор-гидридов.

Главные задачи на будущее развитие водородной энергетики — это не только получение водорода, но и его хранение. Жидкий водород можно хранить только при низких температурах, поэтому его использовали только в критически важных областях, например, как ракетное топливо.

Если отвлечься от автомобилей и обратить внимание на энергообеспечение более крупных стационарных объектов, например жилых или промышленных комплексов, то вся идеология водородной энергетики строится на ее связке с другими источниками энергии. Например, с возобновляемыми — гидро-, ветряными, солнечными электростанциями или с крупными атомными электростанциями. Производство такой энергии идет в одном режиме, а тратится потребителями она в другом, поэтому, когда есть излишки энергии, ее можно тратить на получение водорода даже из обычной воды методом электролиза.

Голубая мечта о зеленом водороде

Электролиз — это способ получения водорода из воды, который, к сожалению, требует больших энергозатрат, поэтому он оправдан только в тех случаях, когда вырабатываемую энергию необходимо запасти, пусть даже и с невысоким КПД. Лучше всего использовать для этого источники, где постоянно возникают достаточно большие излишки энергии.

Емкости аккумуляторов для ее сохранения не хватает, кроме того, аккумуляторы быстро разряжаются, а полученный методом электролиза водород — это гарантированный запас энергии, можно сказать, воплощение мечты о чистой энергии, так называемом зеленом водороде. К сожалению, пока всего 2% общего объема водорода в мире производится методом электролиза.

75% водорода получают из природного газа и 25% — сжиганием угля. Цены топлива, полученного по этим технологиям, также несопоставимы: $1,7 за 1 кг водорода из природного газа и $5–10 за водород, полученный электролизом. Впрочем, стоимость зависит от источника энергии. Например, от энергии АЭС зеленый водород вдвое дешевле ($3–5), чем от возобновляемых источников энергии.

Основные организации в России, заинтересованные в получении водорода — это компании «Росатом» и «Газпром». Атомные электростанции нуждаются в сохранении избытка энергии в виде водорода и дальнейшего его использования. А добывающая компания хочет перерабатывать природный газ в водород, имея соответствующие установки непосредственно в местах использования, например на автомобильных заправках. Для решения проблемы транспортировки водорода можно переводить его в спирты — метанол, диметиловый эфир, чтобы получать из них водород, что называется, «по требованию» для дальнейшего использования на энергоустановках. Это химия получения водородсодержащих компонентов, и она достаточно хорошо освоена.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Как перестать сжигать топливо

Применение водорода в топливных элементах является самым экологичным. Разные топливные элементы используют водород при разных температурах и могут быть более или менее привередливы к его чистоте. Низкотемпературные топливные элементы работают на чистом водороде, а высокотемпературные вполне удовлетворяются синтез-газом.

Топливный элемент — это электрохимическое устройство, которое преобразует химическую энергию водорода в электрическую (процесс, обратный электролизу) с достаточно высоким КПД. Институт катализа СО РАН сотрудничает с российскими производителями топливных элементов — ГК «ИнЭнерджи» и Институтом проблем химической физики РАН, где были разработаны и созданы сверхлегкие топливные элементы для беспилотных летательных аппаратов.

В настоящее время там ведутся разработки более крупных топливных элементов для автомобильных передвижных платформ. Рынок топливных элементов еще только формируется, поскольку область их применения постоянно растет. Появляются новые возможности в разработке — осваивается новый экономический сектор.

Вопросы могут быть самые разные — например, обеспечение дальних трасс или камер видеонаблюдения источниками связи или возможность установки автономных вышек сотовой связи. Источники водородной энергии всегда работают как тандем «топливный элемент на водороде плюс аккумулятор». Аккумулятор способен сглаживать пиковые нагрузки, а топливный элемент обеспечивает длительную выработку электроэнергии.

Сегодня в мире на топливных элементах работают тысячи небольших энергоустановок. В США, Японии и некоторых странах Европы они уже около 30 лет снабжают водородной энергией небольшие частные поселки, большие и удаленные от города супермаркеты или промышленные объекты. В отличие от дизель-генераторов это намного более бесшумные системы, так что их широко используют как запасные источники энергии в случае сбоев в работе основного источника энергообеспечения.

Сколько стоит чистый воздух

В качестве грантового финансирования на развитие индустрии водородной энергетики некоторые страны ЕС ежегодно выделяют сотни миллионов евро, США — сотни миллионов долларов. Совокупные вложения Европы и США в эту отрасль исчисляются миллиардами. Сейчас многие компании во всем мире делают попытки использовать источники энергии на топливных элементах в самых разных областях. В ближайшие десятилетия может измениться сама концепция человеческого энергопотребления.

В России развитие топливных элементов исторически связано с космическими программами в середине ХХ века. Щелочные топливные элементы использовались во многих космических проектах, где требовались автономные энергоустановки.

В 2020 году правительство России утвердило энергетическую стратегию Российской Федерации на период до 2035 года и ключевые меры развития водородной энергетики. В этом же году был создан консорциум по водородной энергетике, куда вошли ведущие научные институты: Томский политехнический университет, Институт катализа СО РАН, Институт проблем химической физики РАН, Институт нефтехимического синтеза РАН, Самарский государственный технический университет и Сахалинский государственный университет.

В программе развития водородной энергетики РФ намечено создание водородных кластеров и пилотных проектов по производству и экспорту водорода. Планируется развитие первых коммерческих проектов производства водорода. Сегодня в РФ появляются отдельные пилотные проекты с использованием водородной энергетики, но до массового внедрения пока не дошло: скорее производители демонстрируют свою готовность к реализации подобных проектов в случае выделения финансирования со стороны, например, госкорпораций. Так, в конце 2019 года в Санкт-Петербурге был запущен трамвай на водородном топливе, а ОАО «Газпром» и ОАО «РЖД» в качестве пилотного проекта обсуждают возможность запуска поезда на Сахалине на топливных водородных элементах.

• Журнал «Коммерсантъ Наука» №23 от 23.06.2021, стр. 21

Источник: www.kommersant.ru