מהי אנרגיית מימן וכיצד היא פועלת

1.מהי אנרגיית מימן

למימן, היסוד מספר אחד בטבלה המחזורית, יש את המספר הנמוך ביותר של פרוטונים, רק אחד. אטום המימן הוא גם הקטן והקל מכל האטומים. המימן מופיע על פני כדור הארץ בעיקר בצורתו המשולבת, כשהבולט שבהם הוא המים, שהם החומר המופץ ביותר ביקום.

למימן ערך בעירה גבוה מאוד. השווה את כמות החום המופקת משריפת אותה מסה של גז טבעי, בנזין ומימן:

באותם תנאים,

שריפת 1 גרם גז טבעי, לפי המדידה, כ-55.81 קילוג'אול של חום;

שריפת 1 גרם בנזין פולטת כ-48.4 קילוג'אול של חום;

שריפת 1 גרם מימן מוציאה כ-142.9 קילו-ג'אול של חום.

שריפת מימן מפיקה פי 2.56 חום מגז טבעי ופי 2.95 חום מבנזין. לא קשה לראות מנתונים אלו כי למימן אכן יש את התכונות הבסיסיות של דלק אידיאלי - ערך בעירה גבוה!

אנרגיית המימן שייכת בעיקר לאנרגיה משנית, המפתח טמון בשאלה האם להיגיון, לטכנולוגיה ולכלכלה שלה יש משמעות וערך של איזון אקולוגי, ממשל סביבתי ושינויי אקלים. אנרגיה משנית שייכת לקשר הביניים בין אנרגיה ראשונית למשתמשי אנרגיה, וניתן לחלק אותה לשתי קטגוריות: האחת היא "מקור ביצועי תהליך", השנייה היא "אנרגיה המכילה אנרגיית גוף". אין ספק שאנרגיה חשמלית היא "מקור ביצועי התהליך" הנפוץ ביותר, בעוד שבנזין, סולר ונפט הם "מקור האנרגיה האנרגטי" הנפוץ ביותר.

מנקודת מבט הגיונית, מכיוון שקשה לאחסן ישירות "מקורות ביצועי תהליכים" בכמויות גדולות, רכבי תחבורה מודרניים בעלי ניידות חזקה, כגון מכוניות, ספינות וכלי טיס, אינם יכולים להשתמש בכמות גדולה של אנרגיה חשמלית מתחנות כוח. במקום זאת, הם יכולים להשתמש רק בכמות גדולה של "אנרגיה המכילה אנרגיה" כגון בנזין, סולר, נפט תעופה וגז טבעי נוזלי.

עם זאת, מסורת לא תמיד תחזיק מעמד, ומסורת לא תמיד הגיונית. עם העלייה והפיתוח של כלי רכב חשמליים וכלי רכב חשמליים היברידיים, "מקור ביצועי תהליך" יכול להחליף גם "אנרגיה המכילה אנרגיה". לפי היגיון הגיוני, עם צריכה מתמשכת של אנרגיה מאובנים, משאבים ימוצו בסופו של דבר, ובהכרח תופיע "אנרגיה המכילה אנרגיה" חדשה, שאנרגיית המימן היא הנציגה העיקרית ביניהם.

מימן מצוי בשפע בטבע, ומהווה כ-75 אחוזים ממסת היקום. הוא קיים באופן נרחב באוויר, מים, דלקים מאובנים ובכל סוגי הפחמימות.

למימן ביצועי בעירה טובים, נקודת הצתה גבוהה, טווח בעירה רחב ומהירות בעירה מהירה. מנקודת המבט של הערך הקלורי והבעירה, מימן הוא בהחלט אנרגיה איכותית ויעילה. בנוסף, המימן עצמו אינו רעיל. בנוסף לייצור מים וכמות קטנה של מימן ניטריד לאחר בעירה, הוא לא יפיק מזהמים מזיקים לאקולוגיה ולסביבה, ואין פליטת פחמן דו חמצני. לכן, אנרגיית המימן שייכת לאנרגיה נקייה, שהיא בעלת משמעות רבה לניהול הסביבה האקולוגית והפחתת פליטת הפחמן הדו-חמצני.、

2. תפקידה של אנרגיית המימן

לאנרגיית מימן יש שרשרת תעשייתית ענקית המכסה הכנת מימן, אחסון, הובלה ותדלוק, תאי דלק ויישומי טרמינלים.

בייצור חשמל, ניתן להשתמש באנרגיית מימן לייצור חשמל נקי כדי לאזן את הביקוש להספק ולפתור את המחסור באספקת חשמל בשעות השיא.

בחימום ניתן לערבב אנרגיית מימן עם גז טבעי, שהוא אחד ממקורות האנרגיה דלי הפחמן הבודדים שיכולים להתחרות בגז טבעי בעתיד.

במגזר התעופה, שפולט יותר מ-900 מיליון טונות של פחמן דו חמצני מדי שנה, אנרגיית מימן היא הדרך העיקרית לפיתוח תעופה דלת פחמן.

בתחום הצבאי, תא דלק מימן יכול לשמש בתחום הצבאי יש את היתרונות של שקט, יכול לייצר זרם רציף, המרת אנרגיה גבוהה, הוא תנאי חשוב של התגנבות צוללת.

לרכבי אנרגיית מימן, לרכבי אנרגיית מימן יש ביצועי בעירה טובים, הצתה מהירה, ערך קלורי גבוה, עתודות בשפע ויתרונות נוספים. לאנרגיית מימן מגוון רחב של מקורות ויישומים, שיכולים להפחית ביעילות את שיעור האנרגיה המאובנים.

שיפור רמת הפיתוח הנקי ופיתוח אנרגיית מימן הם נשא חשוב לבניית מערכת אספקת אנרגיה "משלימה רב-אנרגית", וכוח מניע מרכזי לשינוי ושדרוג האנרגיה.