1.Co to jest energia wodorowa
Wodór, pierwiastek numer jeden w układzie okresowym, ma najmniejszą liczbę protonów, tylko jeden. Atom wodoru jest także najmniejszym i najlżejszym ze wszystkich atomów. Wodór występuje na Ziemi głównie w postaci połączonej, z której najbardziej znaczącą jest woda, będąca najbardziej rozpowszechnioną substancją we wszechświecie.
Wodór ma bardzo wysoką wartość spalania. Porównaj ilość ciepła wydzielanego podczas spalania tej samej masy gazu ziemnego, benzyny i wodoru:
Na tych samych warunkach
Według pomiaru 1 gram gazu ziemnego spala około 55,81 kilodżuli ciepła;
Spalenie 1 grama benzyny powoduje wydzielenie około 48,4 kilodżuli ciepła;
Spalenie 1 grama wodoru powoduje wydzielenie około 142,9 kilodżuli ciepła.
Spalanie wodoru powoduje wydzielanie 2,56 razy więcej ciepła niż gaz ziemny i 2,95 razy więcej ciepła niż benzyna. Z tych danych nietrudno zauważyć, że wodór rzeczywiście posiada podstawowe właściwości paliwa idealnego – wysoką wartość spalania!
Energia wodorowa należy głównie do energii wtórnej, kluczem jest to, czy jej logika, technologia i ekonomia mają znaczenie i wartość równowagi ekologicznej, zarządzania środowiskiem i zmian klimatycznych. Energia wtórna należy do ogniwa pośredniego pomiędzy energią pierwotną a użytkownikami energii i można ją podzielić na dwie kategorie: jedna to „źródło realizacji procesu”, druga to „energia zawierająca energię ciała”. Nie ma wątpliwości, że energia elektryczna jest najczęściej stosowanym „źródłem wydajności procesu”, podczas gdy benzyna, olej napędowy i nafta są najczęściej stosowanym „źródłem energii energetycznej”.
Z logicznego punktu widzenia, ponieważ „źródła wydajności procesu” trudno bezpośrednio magazynować w dużych ilościach, nowoczesne środki transportu o dużej mobilności, takie jak samochody, statki i samoloty, nie są w stanie zużywać dużych ilości energii elektrycznej z elektrowni. Zamiast tego mogą wykorzystywać jedynie duże ilości „energii zawierającej energię”, takiej jak benzyna, olej napędowy, nafta lotnicza i skroplony gaz ziemny.
Jednak tradycja nie zawsze jest trwała i nie zawsze jest logiczna. Wraz ze wzrostem i rozwojem pojazdów elektrycznych i hybrydowych pojazdów elektrycznych „źródło wydajności procesu” może również zastąpić „energię zawierającą energię”. Zgodnie z logicznym rozumowaniem, wraz z ciągłym zużyciem energii kopalnej, zasoby w końcu się wyczerpią i nieuchronnie pojawi się nowa „energia zawierająca energię”, wśród której głównym przedstawicielem jest energia wodorowa.
Wodór występuje w przyrodzie w dużych ilościach i stanowi około 75 procent masy Wszechświata. Występuje powszechnie w powietrzu, wodzie, paliwach kopalnych i wszelkiego rodzaju węglowodanach.
Wodór ma dobre właściwości spalania, wysoką temperaturę zapłonu, szeroki zakres palności i dużą prędkość spalania. Z punktu widzenia wartości opałowej i spalania wodór jest zdecydowanie energią wysokiej jakości i efektywną. Ponadto sam wodór jest nietoksyczny. Oprócz wytwarzania wody i niewielkiej ilości azotku wodoru po spaleniu, nie będzie wytwarzał szkodliwych dla ekologii i środowiska substancji zanieczyszczających środowisko, a także nie powoduje emisji dwutlenku węgla. Dlatego energia wodorowa należy do czystej energii, która ma ogromne znaczenie dla ekologicznego zarządzania środowiskiem i ograniczenia emisji dwutlenku węgla.
2. Rola energii wodorowej
Energia wodorowa obejmuje ogromny łańcuch przemysłowy obejmujący przygotowanie wodoru, jego przechowywanie, transport i tankowanie, ogniwa paliwowe i zastosowania terminalowe.
W wytwarzaniu energii energię wodorową można wykorzystać do wytwarzania czystej energii, aby zrównoważyć zapotrzebowanie na energię i rozwiązać problem niedoboru energii w godzinach szczytu.
W ciepłownictwie energię wodorową można mieszać z gazem ziemnym, który jest jednym z niewielu niskoemisyjnych źródeł energii, które w przyszłości mogą konkurować z gazem ziemnym.
W sektorze lotniczym, który co roku emituje ponad 900 milionów ton dwutlenku węgla, energia wodorowa jest głównym sposobem na rozwój lotnictwa niskoemisyjnego.
W wojsku wodorowe ogniwo paliwowe może być stosowane w wojsku. Ma zalety: ciszę, może wytwarzać prąd ciągły, wysoką konwersję energii, jest ważnym warunkiem niewidzialności łodzi podwodnej.
Pojazdy napędzane energią wodorową, pojazdy napędzane energią wodorową mają dobre właściwości spalania, szybki zapłon, wysoką wartość opałową, obfite rezerwy i inne zalety. Energia wodorowa ma szeroką gamę źródeł i zastosowań, co może skutecznie zmniejszyć udział energii kopalnej.
Poprawa poziomu czystego rozwoju i rozwój energetyki wodorowej jest ważnym nośnikiem budowy „multienergetycznego, komplementarnego” systemu dostaw energii oraz główną siłą napędową transformacji i modernizacji energetyki.
Czas publikacji: 19 kwietnia 2023 r