1.Τι είναι η ενέργεια του υδρογόνου
Το υδρογόνο, το νούμερο ένα στοιχείο στον περιοδικό πίνακα, έχει τον μικρότερο αριθμό πρωτονίων, μόλις ένα. Το άτομο υδρογόνου είναι επίσης το μικρότερο και ελαφρύτερο από όλα τα άτομα. Το υδρογόνο εμφανίζεται στη Γη κυρίως στη συνδυασμένη του μορφή, το πιο σημαντικό από τα οποία είναι το νερό, το οποίο είναι η πιο διαδεδομένη ουσία στο σύμπαν.
Το υδρογόνο έχει πολύ υψηλή αξία καύσης. Συγκρίνετε την ποσότητα της θερμότητας που εκπέμπεται από την καύση της ίδιας μάζας φυσικού αερίου, βενζίνης και υδρογόνου:
Υπό τις ίδιες συνθήκες,
Η καύση 1 γραμμαρίου φυσικού αερίου, σύμφωνα με τη μέτρηση, περίπου 55,81 kilojoules θερμότητας.
Η καύση 1 γραμμαρίου βενζίνης εκπέμπει περίπου 48,4 kilojoules θερμότητας.
Η καύση 1 γραμμαρίου υδρογόνου εκπέμπει περίπου 142,9 kilojoules θερμότητας.
Η καύση υδρογόνου εκπέμπει 2,56 φορές περισσότερη θερμότητα από το φυσικό αέριο και 2,95 φορές περισσότερη θερμότητα από τη βενζίνη. Δεν είναι δύσκολο να δει κανείς από αυτά τα δεδομένα ότι το υδρογόνο έχει τις βασικές ιδιότητες του ιδανικού καυσίμου – υψηλή τιμή καύσης!
Η ενέργεια του υδρογόνου ανήκει κυρίως στη δευτερογενή ενέργεια, το κλειδί βρίσκεται στο αν η λογική, η τεχνολογία και η οικονομία της έχουν τη σημασία και την αξία της οικολογικής ισορροπίας, της περιβαλλοντικής διακυβέρνησης και της κλιματικής αλλαγής. Η δευτερογενής ενέργεια ανήκει στον ενδιάμεσο κρίκο μεταξύ της πρωτογενούς ενέργειας και των χρηστών ενέργειας και μπορεί να χωριστεί σε δύο κατηγορίες: η μία είναι «πηγή απόδοσης διεργασιών», η άλλη είναι «ενέργεια που περιέχει ενέργεια του σώματος». Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η ηλεκτρική ενέργεια είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη «πηγή απόδοσης διεργασιών», ενώ η βενζίνη, το ντίζελ και η κηροζίνη είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη «πηγή ενεργειακής ενέργειας».
Από λογική άποψη, δεδομένου ότι οι «πηγές απόδοσης διεργασιών» είναι δύσκολο να αποθηκευτούν απευθείας σε μεγάλες ποσότητες, τα σύγχρονα οχήματα μεταφοράς με ισχυρή κινητικότητα, όπως αυτοκίνητα, πλοία και αεροσκάφη, δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν μεγάλη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας από σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής. Αντίθετα, μπορούν να χρησιμοποιήσουν μόνο μεγάλη ποσότητα «ενέργειας που περιέχει ενέργεια», όπως βενζίνη, ντίζελ, κηροζίνη αεροσκαφών και υγροποιημένο φυσικό αέριο.
Ωστόσο, η παράδοση μπορεί να μην διαρκεί πάντα και η παράδοση μπορεί να μην είναι πάντα λογική. Με την άνοδο και την ανάπτυξη των ηλεκτρικών οχημάτων και των υβριδικών ηλεκτρικών οχημάτων, η «πηγή απόδοσης διεργασιών» μπορεί επίσης να αντικαταστήσει την «ενέργεια που περιέχει ενέργεια». Σύμφωνα με το λογικό σκεπτικό, με τη συνεχή κατανάλωση ορυκτών ενέργειας, οι πόροι θα εξαντληθούν τελικά και θα εμφανιστούν αναπόφευκτα νέα «ενέργεια που περιέχει ενέργεια», μεταξύ των οποίων η ενέργεια υδρογόνου είναι ο κύριος εκπρόσωπος.
Το υδρογόνο είναι άφθονο στη φύση, αποτελώντας περίπου το 75 τοις εκατό της μάζας του σύμπαντος. Υπάρχει ευρέως στον αέρα, το νερό, τα ορυκτά καύσιμα και όλους τους τύπους υδατανθράκων.
Το υδρογόνο έχει καλή απόδοση καύσης, υψηλό σημείο ανάφλεξης, μεγάλο εύρος καύσης και γρήγορη ταχύτητα καύσης. Από την άποψη της θερμογόνου δύναμης και της καύσης, το υδρογόνο είναι σίγουρα μια υψηλής ποιότητας και αποδοτική ενέργεια. Επιπλέον, το ίδιο το υδρογόνο είναι μη τοξικό. Εκτός από την παραγωγή νερού και μικρής ποσότητας νιτριδίου του υδρογόνου μετά την καύση, δεν θα παράγει επιβλαβείς ρύπους για την οικολογία και το περιβάλλον και δεν υπάρχει εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα. Επομένως, η ενέργεια του υδρογόνου ανήκει στην καθαρή ενέργεια, η οποία έχει μεγάλη σημασία για τη διακυβέρνηση του οικολογικού περιβάλλοντος και τη μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα.
2. Ο ρόλος της ενέργειας του υδρογόνου
Η ενέργεια υδρογόνου έχει μια τεράστια βιομηχανική αλυσίδα που καλύπτει την προετοιμασία, αποθήκευση, μεταφορά και ανεφοδιασμό υδρογόνου, κυψέλες καυσίμου και τερματικές εφαρμογές.
Στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, η ενέργεια υδρογόνου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για καθαρή παραγωγή ενέργειας για να εξισορροπηθεί η ζήτηση ενέργειας και να λυθεί η έλλειψη παροχής ρεύματος κατά τις ώρες αιχμής.
Στη θέρμανση, η ενέργεια του υδρογόνου μπορεί να αναμιχθεί με φυσικό αέριο, το οποίο είναι μία από τις λίγες πηγές ενέργειας χαμηλών εκπομπών άνθρακα που μπορούν να ανταγωνιστούν το φυσικό αέριο στο μέλλον.
Στον τομέα των αερομεταφορών, ο οποίος εκπέμπει περισσότερους από 900 εκατομμύρια τόνους διοξειδίου του άνθρακα κάθε χρόνο, η ενέργεια υδρογόνου είναι ο κύριος τρόπος για την ανάπτυξη της αεροπορίας χαμηλών εκπομπών άνθρακα.
Στον στρατιωτικό τομέα, η κυψέλη καυσίμου υδρογόνου μπορεί να χρησιμοποιηθεί στον στρατιωτικό τομέα έχει τα πλεονεκτήματα της ησυχίας, μπορεί να παράγει συνεχές ρεύμα, υψηλή μετατροπή ενέργειας, είναι μια σημαντική προϋπόθεση του υποβρυχίου stealth.
Τα οχήματα με ενέργεια υδρογόνου, τα οχήματα με ενέργεια υδρογόνου έχουν καλή απόδοση καύσης, γρήγορη ανάφλεξη, υψηλή θερμογόνο δύναμη, άφθονα αποθέματα και άλλα πλεονεκτήματα. Η ενέργεια του υδρογόνου έχει ένα ευρύ φάσμα πηγών και εφαρμογών, οι οποίες μπορούν να μειώσουν αποτελεσματικά το ποσοστό της ορυκτής ενέργειας.
Η βελτίωση του επιπέδου καθαρής ανάπτυξης και η ανάπτυξη της ενέργειας υδρογόνου είναι ένας σημαντικός φορέας για την οικοδόμηση ενός «συμπληρωματικού ενεργειακού συστήματος παροχής ενέργειας» και μια σημαντική κινητήρια δύναμη για τον ενεργειακό μετασχηματισμό και την αναβάθμιση.
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-19-2023