Що таке воднева енергія і як вона працює

1.Що таке воднева енергія

Водень, елемент номер один у періодичній таблиці, має найменшу кількість протонів, лише один. Атом водню також найменший і найлегший з усіх атомів. Водень з'являється на Землі в основному в комбінованій формі, найпомітнішою з яких є вода, яка є найпоширенішою речовиною у Всесвіті.

Водень має дуже високу горючу здатність. Порівняйте кількість тепла, що виділяється при спалюванні однакової маси природного газу, бензину та водню:

За тих же умов,

При спалюванні 1 грама природного газу, згідно з вимірюванням, виділяється близько 55,81 кілоджоуля тепла;

При спалюванні 1 грама бензину виділяється близько 48,4 кілоджоулів тепла;

При спалюванні 1 грама водню виділяється близько 142,9 кілоджоулів тепла.

Горіння водню виділяє в 2,56 разів більше тепла, ніж природний газ, і в 2,95 разів більше тепла, ніж бензин. З цих даних неважко побачити, що водень справді має основні властивості ідеального палива — високу горючу здатність!

Воднева енергетика в основному належить до вторинної енергії, ключ полягає в тому, чи мають її логіка, технологія та економіка важливість і цінність екологічного балансу, екологічного управління та зміни клімату. Вторинна енергія належить до проміжної ланки між первинною енергією та енергоспоживачами, і її можна розділити на дві категорії: одна — «джерело ефективності процесу», інша — «енергія, що містить енергію тіла». Без сумніву, електрична енергія є найбільш широко використовуваним «джерелом продуктивності процесу», тоді як бензин, дизельне паливо та гас є найбільш широко використовуваним «джерелом енергії».

З логічної точки зору, оскільки «джерела продуктивності процесу» важко безпосередньо зберігати у великих кількостях, сучасні транспортні засоби з високою мобільністю, такі як автомобілі, кораблі та літаки, не можуть використовувати велику кількість електроенергії від електростанцій. Натомість вони можуть використовувати лише велику кількість «енергоносіїв», таких як бензин, дизельне паливо, авіаційний гас і скраплений природний газ.

Однак традиція не завжди може тривати, і традиція не завжди може бути логічною. Зі зростанням і розвитком електромобілів і гібридних електромобілів «джерело продуктивності процесу» також може замінити «енергію, що містить енергію». Відповідно до логічних міркувань, при безперервному споживанні викопної енергії ресурси згодом будуть вичерпані, і неминуче з'являться нові «енерговмісні енергії», серед яких головним представником є ​​воднева енергія.

Водень поширений у природі, він становить приблизно 75 відсотків маси Всесвіту. Він широко присутній у повітрі, воді, викопному паливі та всіх видах вуглеводів.

Hydrogen has good combustion performance, high ignition point, wide combustible range, and fast combustion speed. From the perspective of calorific value and combustion, hydrogen is definitely a high-quality and efficient energy. In addition, hydrogen itself is non-toxic. In addition to generating water and a small amount of hydrogen nitride after combustion, it will not produce harmful pollutants to the ecology and environment, and there is no carbon dioxide emission. Therefore, hydrogen energy belongs to clean energy, which is of great significance for ecological environment governance and reducing carbon dioxide emission.

2. Роль водневої енергетики

Воднева енергетика має величезний промисловий ланцюг, який охоплює підготовку, зберігання, транспортування та заправку водню, використання паливних елементів і терміналів.

У виробництві електроенергії водневу енергію можна використовувати для виробництва чистої електроенергії, щоб збалансувати попит на електроенергію та вирішити проблему дефіциту електроенергії в години пік.

В опаленні водневу енергію можна змішувати з природним газом, який є одним із небагатьох джерел енергії з низьким вмістом вуглецю, який у майбутньому зможе конкурувати з природним газом.

В авіаційному секторі, який щороку викидає понад 900 мільйонів тонн вуглекислого газу, воднева енергетика є основним способом розвитку низьковуглецевої авіації.

У військовій сфері водневий паливний елемент може використовуватися у військовій сфері, має переваги тихого, може виробляти безперервний струм, високого перетворення енергії, є важливою умовою підводного човна.

Автомобілі на водневій енергії мають хороші характеристики згоряння, швидке запалювання, високу теплотворну здатність, значні запаси та інші переваги. Воднева енергетика має широкий спектр джерел і застосувань, які можуть ефективно зменшити частку викопної енергії.

Підвищення рівня чистого розвитку та розвиток водневої енергетики є важливим носієм для побудови «багатокомплементарної» системи енергопостачання та основною рушійною силою трансформації та модернізації енергії.