Вход на сайт

Облако тегов

АШ-YouTube

Водород. Начало.

Аватар пользователя Vinnie J

Тео́рия ха́оса — математический аппарат, описывающий поведение некоторых нелинейных динамических систем, подверженных, при определённых условиях, явлению, известному как хаос, которое характеризуется сильной чувствительностью поведения системы к начальным условиям; поведение такой системы кажется случайным, даже если модель, описывающая систему, является детерминированной.

 

В последнее время участились новости о скором внедрении водородных технологий в энергетику, транспорт и металлургию. Серьёзными организациями строятся планы, публикуются стратегии и т.д. и т.п.

Что же такое водород? Какая от него польза и в чём его преимущества/недостатки?

Водород — это самый легкий химический элемент, состоящий всего из одного протона и одного электрона. При нормальных условиях он присутствует в газообразном состоянии. Его молекула (H2) образована 2 атомами этого химического элемента. Водород является 3-м по распространенности элементом на нашей планете, и 1-м во Вселенной (около 90 % всей материи). Водородный газ (H2) не имеет запаха, вкуса и цвета.

На 2019 год в мире производится 75 млн тонн водорода, в основном в нефтепереработке и производстве аммиака.

Конверсией метана с водяным паром при 1000 ° производится 3/4 объёма.

Пропускание паров воды над раскалённым коксом (это уголь такой если что smile1.gif) при температуре около 1000 °С – остальной промышленный объём.

Электролиз водных растворов солей и гидроксидов активных металлов, преимущественно калия. Электролизом производится, незначительное количество около 100 тысяч тн.

Все способы требуют значительного расхода энергии, а также природного газа или угля на техпроцесс, а значит использование данных методов энергетически бессмысленно для производства водорода в качестве топлива – проще сжигать в печах сразу уголь и газ и не терять КПД на промежуточные процессы. Электролизный способ, кроме предыдущего недостатка, имеет свои дополнительные ресурсные ограничения. Например, требуется подбор правильного сочетания электролизного сырья и электродов, иначе возникают побочные продукты реакции, например соединения хлора, которые ухудшают качество получаемого водородного газа.

Все способы также имеют сопутствующий выход побочных газов (например СО, Хлор), что вызывает необходимость сепарации полезного продукта и утилизации «отходов».

Хранение и переработка тоже имеют серьёзные недостатки. Так в силу маленького размера молекул водорода, в нормальных условиях, он проникает в стенки сосудов, сквозь кристаллическую решётку металлов.

Для воспламенения водорода, в нормальных условиях, требуется всего  0,02 мДж теплоты. Это очень маленькое значение энергии, для сравнения скажем, что аналогичное значение для бензиновой смеси составляет 0,24 мДж, а для метановой — 0,29 мДж.

Пределы существования горючей смеси являются достаточно широкими. Для воздуха процентное содержание водорода может составлять от 4,1 % до 74,8 %. Концентрация газа в смеси в процессе горения, определяет скорость реакции. Быстрая реакция превращается во взрыв. Водород в широком интервале концентраций способен к взрывному горению. В литературе приводятся следующие цифры: 18,5-59 % водорода в воздушной смеси. Причем на краях этого предела в результате детонации выделяется наибольшее количество энергии на единицу объема. Таким образом, к высокой проницаемости газа. Добавляется крайняя взрывоопасность при нарушении условий хранения.

Удельная теплота сгорания водорода находится в пределах 120-140 мДж/кг, что больше чем у природного газа или бензина, 50-55 и 40 Мдж/кг соответственно, кроме того при сжигании водорода можно получить чистую воду, без углекислого выхлопа.

Кажется, что руководители крупных компаний и политики государств коллективно сошли с ума, на экологической почве и собираются переводить уйму ресурсов на бессмыслицу: тратить уйму энергии, топливного газа и воды, чтобы получить водород, который надо как-то хранить, перемещать и сжигать, чтобы получить … энергию, топливный газ и воду, уменьшая при этом только выбросы углекислого газа. При этом возникает масса сопутствующих проблем: высокая проницаемость водорода создаёт проблему хранения и перевозки; высокая температура сгорания формирует побочный выход оксидов азота, не полезных для здоровья и экологии и т.д и т.п.  Бред? Бред. Можно даже сказать бред-рафинад! 

Или нет?..

Существует технология при которой из солёной воды с концентрацией соли от 1 до 30% (солёность воды в мировом океане составляет в среднем 3,5%), помещённой между излучателем и приёмником, начинается эмиссия водорода, при облучении частотой 13,56 МГц (длина волны примерно 22 метра, т.е. это ВЧ диапазон, декаметровые волны).

 

В 2002 году житель острова Санибель (Sanibel), штат Флорида, Джон Канзиус (John Kanzius), бывший инженер телекоммуникационных сетей из города Эри (Erie), штат Пенсильвания, узнал, что он болен лейкемией. Пройдя несколько курсов химиотерапии, пенсионер решил найти иной способ лечения рака, чтобы в будущем избавить и других, и себя от подобных страданий.

В 2003 году Канзиусу пришла в голову мысль бороться с болезнью при помощи радиоволн. По замыслу изобретателя, в опухоль вводятся наночастицы металла (например, золота), затем пациента облучают радиоволнами, которые нагревают металл. От высокой температуры раковые клетки погибают. Канзиус подал заявку, и даже не одну, на патент. В связи с чудо-аппаратом имя Канзиуса появилось в прессе уже зимой 2007 года.

Когда изобретатель демонстрировал свой аппарат медикам в одном из исследовательских центров США, кто-то заметил на дне пробирки осадок и предложил Канзиусу попробовать использовать радиоволны для опреснения воды. Канзиус последовал совету, и от случайной искры вода, находящаяся под воздействием радиоволн, вспыхнула. Очень скоро инженер научился достигать температуры, достаточной, чтобы расплавить пробирку

За лето Канзиус продемонстрировал свой аппарат СМИ, энергетическим компаниям, ученым и прочим любопытствующим. Наконец, осенью последовало авторитетное подтверждение: профессор Растум Рой (Rustum Roy), специалист по науке о материалах, сотрудник ряда университетов, воспроизвел эксперимент в университете штата Пенсильвания и заявил, что все правда: вода горит, точнее горит водород, который выделяется из воды под действием радиоволн.

10 сентября 2007 г.  Растум Рой должен был встретиться с представителями министерств обороны и энергетики США, чтобы обсудить перспективы аппарата Канзиуса. После этой даты информации об изобретателях нет. Известно лишь, что зимой 2008 Канзиус всё же умер, говорят от лейкемии.

Выдержки из некоторых проверочных опытов опубликованных в патентной заявке:

Первый образец объемом 100 мл, содержащий соленую воду, был помещен в пробирку, а затем пробирка была присоединена к кронштейну и расположена между передающей головкой и приемной головкой РЧ устройства (описано выше). Температура соленой воды была измерена с помощью волоконно-оптического термометра. Затем в течение примерно 30 секунд применялось воздействие РЧ сигнала на 13,56 МГц с мощностью приблизительно 300 Вт, после чего температура снова была измерена с помощью волоконно-оптического термометра. Начальная температура=24,0°C; Конечная температура=25,9 °C.

Второй образец объемом 100 мл соленой воды был помещен в пробирку, а затем пробирка была присоединена к кронштейну и расположена между передающей головкой и приемной головкой РЧ устройства (описано выше). Температура соленой воды была измерена с помощью волоконно-оптического термометра. Применялось воздействие РЧ сигнала на 13,56 МГц с мощностью приблизительно 600 Вт 13.56 МГц и, как только началось применение РЧ сигнала, сжигание соленой воды было инициировано кратковременным касанием обыкновенной стальной отвертки до края пробирки. Отвертка была убрана, а РЧ сигнал был оставлен включенным приблизительно на 30 секунд, в течение которых продолжалось сжигание соленой воды. Приблизительно через 30 секунд РЧ сигнал был выключен, и сжигание соленой воды прекратилось. Затем образца соленой воды была измерена температура с помощью волоконно-оптического термометра и в верхней части пробирки и на дне пробирки. Начальная температура=20,5°C; Конечная температура (наверху)=66,0°C; Конечная температура (на дне)=28,0°C.

Третий образец объемом 100 мл соленой воды был помещен в пробирку, а затем пробирка была присоединена к кронштейну и расположена между передающей головкой и приемной головкой РЧ устройства (описано выше). Однако соленая вода, используемая в данном случае, содержала 1 мл готовой соленой воды, разбавленной до 100 мл дистиллированной водой, чтобы получить 0,0035%-й раствор соленой воды. Затем в течение примерно 30 секунд применялось воздействие РЧ сигнала на 13,56 МГц с мощностью приблизительно 600 Вт, после чего температура снова была измерена с помощью волоконно-оптического термометра. В отличие от второго образца соленой воды, сжигание этого третьего образца соленой воды не могло быть инициировано касанием обыкновенной стальной отвертки до края пробирки. Начальная температура=26,6°C; Конечная температура=75,5°C.

Ссылка на патент

Таким образом, имея некоторое количество свободной электрической энергии, которым можно запитать передатчик и источник солёной воды в пределах от 1% до 30% солёности, можно добывать чистый водород, без затрат газа, угля и прочих электролизных сложностей.

Что дальше? Как хранить и передавать? Существующие расчёты показывают, что имеющаяся газопроводная инфраструктура без существенных переделок и модернизации способна принять и обработать газовую смесь из природного газа и 20% водородной примеси.

Изучая диффузию водорода, учёные вывели ряд закономерностей. Так, например в этой работе:

ПРОНИЦАЕМОСТЬ ВОДОРОДА ЧЕРЕЗ МЕТАЛЛЫ

А. А. Писарев, И. В. Цветков, Е. Д. Маренков, С. С. Ярко

Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ, Москва, РФ

 можно найти, что для снижения диффузии требуется понизить давление газа и внутреннюю шероховатость трубы/ёмкости, в которой он транспортируется или хранится.

Кому интересно подробнее

Таким образом, в совокупности имеем ресурсную задачу для добычи и транспортировки водорода в газотранспортные магистрали (см. схему):

Морская платформа/завод для добычи водорода, из которой выходит водопровод пониженного давления (вакуумный), разрежение в котором создаётся компрессорно-смесительной станцией/интерконнектором с магистральным газопроводом. Платформа прогоняет через свои резервуары морскую воду, производит требуемый техпроцесс и выдаёт газ в вакуумный трубопровод. Станция создаёт разрежение в вакуумном трубопроводе и нагнетает полученный газ в магистраль. Далее движется поток смеси 80%ПГ + 20% водород. Вся эта система располагается недалеко от источников электрической энергии и магистральных газопроводов в море либо у терминалов регазификации СПГ, чтобы сократить пробег чистого водорода.

И вот тут приходят мысли о том...

 

Учитывая, что речь у нас идёт большей частью про Европу, то стоит внимательно рассмотреть её водородную стратегию, особенно первый этап до 2030 года. Далее пока неинтересно, потому как никто пока не знает чем закончится первый этап, какие будут материалы и технологии через 10 лет и прочее. Всё это наверняка потребует корректировок стратегии как в частности, так и возможно в целом.

 

Для начала интересно, что источником электроэнергии планируется назначить ВИЭ: ветер и солнце.

Оранжевый это крупнейшие работающие ветропарки. Красным обозначены проектируемые либо в стадии строительства (Борсель).

Из интересного тут то, что

В сентябре 2019 года власти Великобритании объявили, что Equinor (ранее известная как Statoil) и SSE получили контракты на разработку трех крупномасштабных морских ветроэнергетических проектов на отмели Доггер-банк в Северном море: Creyke Beck A, Creyke Beck B и Teesside A совокупной установленной мощностью 3,6 ГВт. Ожидается, что проекты Dogger Bank потребуют капиталовложения в размере около 9 млрд британских фунтов в период с 2020 по 2026 год.

Партнеры планируют принять окончательное инвестиционное решение по первому проекту в течение 2020 года, а первое производство электроэнергии запланировано на 2023 год. После этого будут разработаны дальнейшие фазы проекта Dogger Bank.

Кто такие «Equinor (ранее известная как Statoil)» и какой у них основной бизнес, предлагаю изучить самостоятельно.

Desertec это сильно в планах, отложенных из-за начала «политической нестабильности в странах Северной Африки» , но если и запускать проект, то именно в Алжире, т.к. он более стабилен чем соседи, имеет хорошие связи с Францией а также имеет ресурсные условия.

Далее рассмотрим следующий слайд – схема входящих магистральных газопроводов в Европу и терминалов регазификации СПГ и ещё один - модернизация ГТС под «водород» до 2030 года.

Синим обозначены модернизируемые под водород газопроводы (по факту думаю под смесь, с перспективами на более дальние дали). Оранжевым новые газопроводы.

Как видно из двух схем, все планы до 2030 года опираются на входящие из вне МГП, а также на терминалы регазификации СПГ. Причём в этих планах восточные газопроводы не просматриваются.

 

По данным Газпрома объём газового рынка Европы составляет 550-580 млрд. куб.м. природного газа в год ( Данные по 2017 и 2018 года, но не сильно они меняются год от года, особенно по валовому потреблению.), в т.ч. собственная добыча 250-260 млрд. куб.м., около 200 млрд. куб.м. поставки Газпрома, Алжир – 45-50 и прочие. 

Физическое замещение 20% этого объёма, даёт экономию порядка 100-120 млрд. куб.м. Если же учесть разницу в теплотворной способности:

80% х 50 МДж/кг + 20% х 120 МДж/кг / 50 МДж/кг = 64 МДж/кг, что по отношению к теплотворной способности смеси ПГ в 50 МДж/кг даёт экономию ещё порядка 20-25% за счёт большей энергетической мощности или в совокупности порядка 200-250 млрд. куб.м. природного газа, что почти равно объёму Газпрома или с запасом перекрывает выпадающий Гронингем с прочими поставщиками (не Газпромом).

 

Интересные совпадения, правда?

Можно конечно посмеяться. Например Газпром уже начал, присоединяйтесь:

"Газпром" просит кабмин о финансовой поддержке программы газификации регионов

Затраты на газификацию Газпром оценивает в 2 триллиона рублей до 2030 года

 

«Газпром» и «Росатом» начнут производить «чистый» водород в 2024 году

Минэнерго разработало и направило в правительство «дорожную карту» «Развитие водородной энергетики в России» на 2020–2024 годы,

 Уже со следующего года правительство намерено формировать репутацию России как поставщика водорода...

Тут тоже по вероятно без госучастия не обойдётся, хотя инициатива вроде и частная.

Авторство: 
Авторская работа / переводика
Комментарий автора: 

Думаю стоит добавить:

Энергия полученная в процессе меньше, чем затраченная. Суть в том, что это способ конверсии электроэнергии в химическое топливо и не более. Если в энергобалансе есть существенный перекос в сторону электричества, как например у французов или голландцев, то его можно использовать таким образом для получения газообразного топлива и химического сырья. Не более.

Закон сохранения энергии не нарушается.

Дополню ещё: "вакуумный газопровод" следует понимать как разрежённый газопровод. Даже Инженер Механик в своих задумках говорил про форвакуум, а не про абсолютный вакуум. Любая система аспирации или банальный шланг у пылесоса вакуумный газопровод по сути своей и есть.

Третье дополниение, по результатам обсуждения. Марцинкевич правильно говорит, что температура сжигания водорода выше и это помимо проблем с материалами создаёт проблему с образованием оксидов азота, но как всегда есть но:

во-первых, работы над вопросом образования оксидов азота в камерах сгорания газообразных и идких топлив ведутся Применяя комплекс мер в камере сгорания можно регулировать температуру горения как в самой камере, так и регулируя факел. Например, конструкции современных газовых котлов на это прямо намекают всем своим видом форсунок и камеры.

во-вторых, не циклитесь на том, что говорят политики про 100% водород в трубе. Когда ещё это будет? В статье (вообще это между строк во всех заявлениях читается и у нас и иностранцев) сказано, про ближайшую техническую перспективу в 10 лет - это "МИКС 20/80". Технически задача сформулирована верно и она достижима.

Что будет далее неизвестно.

Комментарии

Аватар пользователя Кирилл Смирнов

При этом возникает масса сопутствующих проблем: высокая проницаемость водорода создаёт проблему хранения и перевозки; высокая температура сгорания формирует побочный выход оксидов азота, не полезных для здоровья и экологии и т.д и т.п.  Бред? Бред. Можно даже сказать бред-рафинад! 

Или нет?..

Или нет. В ЕС водородная тематика возникла как возможное решение сглаживания пиков ВИЭ, попросту говоря, когда ветер дует, а потребители спят. Аккумуляцию технически исполняемую и экономически реализуемую пока никто не предложил, передачу э/энергии от морских ветропарков  куда-то тоже не придумали.

Схемы трубопроводов это от лукавого, под выделяемые на водородную тематику деньги,вдруг обломится.

Пока в реальности опытные блоки для металлургических производств вблизи источника ВИЭ. Пример 6 Мгвт в австрийском Линце.

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 месяцев 3 недели)(22:24:16 / 19-09-2020)

В ЕС водородная тематика возникла как возможное решение сглаживания пиков ВИЭ, попросту говоря, когда ветер дует, а потребители спят.

Т.е. по вашему под это нефтегазовый Статойл вкладывается в строительство 3,6 гигаватта ветромощности в Северном Море, как раз на своих трубопроводах?

Кирилл вы статью читали?

Гронингем падает в дебете, и не только он, значит надо будет это чем-то восполнять. Существующий уровень технологий и материалов позволяет в принципе это делать. Плюс сопутствующие бонусы.

Поверьте вопроса:

вдруг обломится.

не существует. Обломится однозначно. Для них это вопрос выживания.

Аватар пользователя ВладиславЛ

Я работал с водородом как в жидкаре, заправка криостатов и не более, также с газообразным в баллоне - заправка водородного лазера. В жидкаре более-менее, в газообразном крайне неудобный газ. Были хлопки над ухом при соблюдении правил антистатики. У него крайне малая энергия воспламенения и достаточно широкие диапазоны сверхзвукового горения, детонации. Метан значительно спокойнее как и пропан.

 

Кроме того, метан имеет плотность хранения в нанокомпозитах весовую в 4-5 раз выше H2 по результатам работ по хранению в аллофане с имоголитом. Доходит до 45% по весу от массы против нескольких % у водорода.

 

Аватар пользователя Провинциал.

Я видел как водород на генераторе горит ( используется для охлаждения). Увидели не само горение, краска стала темнеть в районе горения. Небольшое пламя на ровной поверхности. Пришлось останавливать блок, но на генераторе площадь водородных линий не такая большая. Если площадь будет огромной, проблем будет не мало, любая микротрещина может вызвать загорание, оно приведёт к очаговому температурному расширению, образованию ещё больше микротрещин и взрыву.

По моему это просто распил денег, проблемы водорода никто решать не будет.

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 месяцев 3 недели)(08:15:58 / 20-09-2020)

Хотел включить температурные проблемы горения в статью, но решил не перенасыщать. Вижу, что зря. Надо было.

Дело в том, что имеющиеся на сегодня технологии позволяют понизить температуру горения и снять проблемы с этим связанные. В частности если "поиграться" размерами и формой форсунок, а также камеры сгорания, то можно менять температуру. Если использовать циркуляцию газов в камере сгорания то температура тоже будет понижаться. Вторичный дожиг газов, даёт примерно тот же эффект.

Сомневающимся предлагаю посмотреть на камеры сгорания современных газовых котлов - там уже реализуются все эти меры в том или ином виде. Температура выходящих из современных котлов газов очень низкие. Делается это в первую очередь чтобы продлить срок жизни оборудования и снизить выход паразитных газов, вроде NOx.

Решения есть.

Аватар пользователя Провинциал.

Температура выходящих из современных котлов газов очень низкие. 

Это достигается за счёт теплообменников. Воздух который необходим для горения топлива в котле подогревается через теплообменник уходящими газами, из за этого КПД котла достаточно высокий. 

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 месяцев 3 недели)(10:13:35 / 20-09-2020)

Это достигается комплексом мер среди которых форма горелки, форма камеры сгорания, циркуляция газов в камере сгорания и около факела и прочее.

Тут например вопрос затронут, (стр. 3):

Вопросы образования оксидов азота при сжигании газообразных и жидких топлив

Аватар пользователя ВладиславЛ

Наводороживание металлов с образованием трещин как и обратно резкое увеличение количества микротрещин при водных или газообразных средах с водородом - известное дело - патентов и работ научных сколько ПРОБЛЕМЕ посвящено. То же и если у вас вакуум в системе а снаружи обычный воздух или тем более подогретая среда с влагой/газовой с водородом. 

Если по простому и лишь часть процессов:

Металлогидридные системы имеют такие проблемы. Посему хранить целесообразнее другими способами, в наносистемах атомарного уровня дискретности.

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 месяцев 3 недели)(21:44:17 / 20-09-2020)

Посему хранить

Речь не о хранить, а  о перемещать.

Если не трудно, то ссылки бы на 1-2 работы на тему. Любопытно ознакомиться.

Приведённые формулы и описание процесса я видел в работе по моей ссылке. В целом там есть сложности, но они решаемы, особенно в движущейся среде.

Есть ещё нюанс по самому газу, точнее в том, что из воды после возбуждения идёт эмиссия ионизированного водорода. Думаю нюанс положительно ионизированного газа в металлической среде вам понятен.

Аватар пользователя ВладиславЛ

Часть было кажется ещё в Природе в конце 1990-х.

Наши патенты выглядят как-то так, конкретно данный для хранения под небольшим относительно давлением скажем 30-70 атмосфер того же объёма газа в объёме баллона что и при 150-200:
https://findpatent.ru/patent/261/2616140.html

 

Реалии по водороды при сжатом газе таковы:
"даже для баллонов из новых композитных материалов плотность хранимой энергии при 20 МПа составляет 0.5-2.0 кВт-ч/кг, что существенно меньше значения для жидкого водорода, равного ~6 кВт-ч/кг [4]. Из композитных материалов, упрочненных углеродными волокнами, разработаны баллоны, выдерживающие до 70 МПа, продолжается работа по оптимизации материалов и снижению стоимости [5]. Даже при таком высоком давлении энергетическая плотность низка по сравнению с бензином (4.4 МДж/л для баллона с водородом при 70 МПа, что составляет только 14 % от 31.6 МДж/л для бензина) [5]."

https://cyberleninka.ru/article/n/problemy-akkumulirovaniya-i-hraneniya-...

 

Если на вес и размеры плевать то можно иметь и с очень дешёвых нанокомпозитов в т.ч. гидротермальным синтезом созданных (мировой лидер пожаулуй тогда в 2005 профессор а ныне чл-корр Гусаров).

Аватар пользователя Кирилл Смирнов

Мне пока достаточно текста с приложениями Водородной стратегии ЕС, к тому же идет обсуждение по странам

https://ec.europa.eu/energy/sites/ener/files/hydrogen_strategy.pdf

Норвежская компания это, конечно, интересно, но Норвегия не член ЕС.

В вашей статье слишком обширное расширение, нет этого в Стратегии ЕС.

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 месяцев 3 недели)(12:22:31 / 20-09-2020)

Допустим Норвегия не ЕС, но Статойл на них накрепко завязан рынком сбыта. Сомневаюсь, что они не координируют планы.

Переубеждать никого не собираюсь.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(7 лет 5 месяцев)(12:21:36 / 20-09-2020)

То что вы описали, - это та же самая "грязная" угле-водородная энергетика, от которой пытаются уйти.

Я считаю что выгоднее было бы пойти иным путем. Ведь что такое атом углерода в молекуле метана, - это по сути "матрица", тот баллонн, которая связывает высоколетучий и проблемный водород, делая из него вполне удобный газ или жидкость. Причем матрица настолько идеальная, что и сама принимает участие в горении. Так что отказываться от углерода в цикле производство энергоносителя-сжигание считаю непродуктивным.

А вот на выходе цикла горения, углерод (углекислый и угарный газ) неплохо бы связать, преобразовать в твердое вещество, собирать, хранить и использовать опять для производства топлива. Тогда во первых энергетика реально и радикально станет чистой, так как выхлопной газ из мусора превратится в ценное сырье, во вторых замкнутой по углероду, что собственно прекратит его поступление  атмосферу, в третьих мы получим возможность без всяких переделок использовать существующую ГТС и моторы.

Производить газообразные и жидкие углеводороды из углерода, энергии и воды мы умеем, нужно лишь совершенствовать процесс до промышленных масштабов. Там даже и механические ветряки не нужны, - можно реактор греть непосредственно от концентратора солнечны. технический углерод завозить прям на поля концентраторов, обратным ходом забирать топливо.

Это единственный реальный вариант глобальной зеленой энергетики, он решает вопросы суточной и сезонной пилы, и вопрос минимизации строительства. и ворос использования уже построенного парка двигателей. Он вообще все вопросы решает. Но по этому здравому пути идти просто не желают. Выдумывают кривые дорожки

 

 

 

 

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 месяцев 3 недели)(12:29:31 / 20-09-2020)

Я считаю что выгоднее было бы пойти иным путем. Ведь что такое атом углерода в молекуле метана, - это по сути "матрица", тот баллонн, которая связывает высоколетучий и проблемный водород, делая из него вполне удобный газ или жидкость.

Я тоже за всё хорошее против всего плохого и обеими ногами за. smile1.gif

Мне только непонятно где взять тот самый атом углерода куда будем цеплять атомы водорода? Их кстати тоже надо где то взять.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(7 лет 5 месяцев)(13:14:16 / 20-09-2020)

вы не понимаете написанного? 

Так как задача стоит снизить выбросы углерода в атмосферу (хотя для растений это благо великое, и я бы лучше вкладывал бабло в озеленение) Углерод берется из предыдущего цикла горения. Как конкретно, - зависит от технологии, которая будет выбрана, но предполагаю что несколько вариантов будут реализованы. 

1)на выходе ДВС углекислый газ связывают, превращая в жидкость. Избыток тепла возле двигателя - есть высокая температура - конкретную реакцию должны подобрать химики. Этот "жидкий углерод" собирается и при очередной заправке сливается на станцию топливозаправки. Оттуда на солнечные или ветровые парки. Там Вода+углерод+энергия снова дает то же самое топливо хошь газообразное хошь жидкое. Теоретически замкнуть цикл по углероду можно на 100%.

2)берем обычный уголь, воду, энергию, синтезируем метан (газ) или бутан-пропан (жидкость). В синтезированном веществе, мы по сути к каждому джоулю исходного  угля присоединяем три-восемь джоулей солнечной энергии ( с потерями конечно, но это потери солнечной энергии а не угольной, как при синтезе из угля бензина) Таким образом мы, без всякого изменения ГТС, двигателей и прочего. делаем уже имеющуюся энергетику на 80% солнечной.  просто  добавляя в неё один компонент. Если в двигателе применить "катализатор" из п 1) получаем замкнутый цикл.

3) в принципе чисто энергетически, можно на станциях солнечной или ветровой генерации углерод брать прямо из воздуха, как это делают все живые организмы. Концентрация конечно низкая, и эффективность реакций будет невысокой, а установки несколько громоздкими. Однако такие искуственные лесапри значительной площади вообще решают проблему "на корню"


ПС Все реакции и вещества о которых я пишу, в лабораторных условиях  давным давно известны. Никакой теоретической проблемы нет. Нужно лишь выбрать наиболее приемлемый варант и поставить задачу химикам и технологам.

Скрытый комментарий Alex Arx (c обсуждением)
Аватар пользователя Alex Arx
Alex Arx(4 года 9 месяцев)(22:24:26 / 19-09-2020)

 

Почему при соединении одного атома кислорода и двух атомов водорода получается вода... ой, бр-р... то ись, выделяется тепло? Знает кто-нить ответ?)

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 месяцев 3 недели)(22:34:57 / 19-09-2020)

Конечно. Ровно потому же почему при соединении одного атома углерода и двух атомов кислорода выделяется тепло. При сгорании угля или дров например. smile1.gif

Аватар пользователя лпх
лпх(6 лет 6 месяцев)(04:36:42 / 20-09-2020)

изменение энтальпии равно ΔH = −483,6 кДж на один моль O2
https://ru.wikipedia.org/wiki/Экзотермические_реакции
 

Комментарий администрации:  
*** Веган-радикал: "Мясоеды - заказчики убийств животных" (с) ***
Аватар пользователя Alex Arx
Alex Arx(4 года 9 месяцев)(08:47:25 / 20-09-2020)

 

Не могли бы вы более подробно осветить этот вопрос?

Смотрите, в 4-протонном цикле горения водорода в звёздах получается ядро атома гелия, масса которого меньше суммы масс образовавших его протонов. Дефект массы излучается в окружающее пространство в виде фотонов и нейтрино. Как видите, всё до чрезвычайности просто и наглядно.

Очевидно, что и в реакции синтеза воды излучаются фотоны. Только если в термоядерной реакции фотоны излучаются протонами ядра, то в химической реакции соединения кислорода и водорода фотоны излучаются электронами электронной оболочки молекулы воды. Не так ли?

Продолжите, пжлста, мои рассуждения.)

Аватар пользователя лпх
лпх(6 лет 6 месяцев)(12:11:50 / 20-09-2020)

А почему вы спрашиваете так глубоко копаете, ЕГЭ по химии проводили?
Или термоядерным террористам методички пишете, море поджечь хотите?
Земля конечно станет сияющей звездой впоследствии, но не от водородной энергетики и не с этим населением.

Комментарий администрации:  
*** Веган-радикал: "Мясоеды - заказчики убийств животных" (с) ***
Аватар пользователя zonder
zonder(3 года 3 недели)(23:08:28 / 19-09-2020)

А зачем гнать через страны и континенты водород по трубам, когда его можно добывать на собственном пляже?

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 месяцев 3 недели)(23:24:21 / 19-09-2020)

Его на "собственном пляже" и будут добывать. Северное Море это внутреннее море (ну почти) ЕС. Основная энергетика там. В Северной Африке это вариант-диверсификация. Тем более, что Алжир это была часть Франции и там до сих пор очень тесные связи с Европой.

Причина и в том, что если появляется надобность далеко слать водород, то делать это лучше всего с газом, потому как длинный вакуумный водопровод создаёт трудности уже иного порядка. Т.е. вакуумная труба короткая - магистрали все смешанного типа. В этом плане загонять водород в трубы именно в Алжире более правильно чем пригнать оттуда газ и загрузить его во Франции/Италии. Политические риски это уже несколько иная задача. Не техническая. В целом рациональная попытка экономить ресурсы - это использовать существующую инфраструктуру по максимуму, доводя её по мере амортизации до нужных кондиций там где требуется развитие/расширение. Обратите внимание, что до 30-го года новых строек почти не планируется. Только модернизации.

Есть ещё потенциальные проблемы с защелачиванием воды и непредсказуемый сдвиг экологического баланса из-за этого. Потому малонаселённые районы у туземцев предпочтительнее в перспективе, да и солнца там побольше чем даже на юге Европы.

Аватар пользователя zonder
zonder(3 года 3 недели)(23:46:06 / 19-09-2020)

Что-то вероятно сможет работать на водороде добытом из морской воды, военные или исследовательские корабли, например, но таскать эту дрянь в пром масштабах, засрав всю планету отходами, с ничтожным, по сравнению с потерями на преобразование воды в водород и энергии в работу КПД, даже при условии, что такая радиотехнология существует.

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 месяцев 3 недели)(23:52:14 / 19-09-2020)

Вы преувеличиваете. Отходы конечно будут, но не в таком масштабе. Они собственно и озвучивают намерения вытащить производство в малонаселённые пустыни: Аравию, Чили, Сахару.

В любом случае альтернатива это склонить голову перед внешним поставщиком энергоресурса. Это неприемлемо.

Аватар пользователя zonder
zonder(3 года 3 недели)(00:03:24 / 20-09-2020)
Отходы конечно будут, но не в таком масштабе.

Именно в масштабе, соленая морская водичка это тот ещё компот.

альтернатива это склонить голову перед внешним поставщиком энергоресурса. Это неприемлемо.

А вот это правильно, пусть назло отморозят себе уши.

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 месяцев 3 недели)(00:08:29 / 20-09-2020)

Мы наверное по разному "загрязнение" в этом случае понимаем.

Я вижу это "загрязнение", как защелачивание воды, т.е. смещение рН фактора в щелочную сторону, потому что ЧАСТЬ водорода будет изъята. Только часть, а не весь. Всё остальное останется как оно было изначально - все компоненты будут плавать дальше без изменений.

Аватар пользователя zonder
zonder(3 года 3 недели)(00:30:20 / 20-09-2020)

Давайте вытащим из моря воду и всё как бы останется без изменений, даже звучит смешно.

Аватар пользователя igorzh
igorzh(8 лет 1 месяц)(01:19:29 / 20-09-2020)

Всю-всю воду вытащим?

Аватар пользователя Дядюшка У
Дядюшка У(2 года 5 месяцев)(06:09:29 / 20-09-2020)

При сжигании водорода на выходе вода, верно?

А круговорот воды в природе?

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 месяцев 3 недели)(08:16:54 / 20-09-2020)

Более того, при сжигании будет выход чистой воды, что даст дополнительный гешефт даже в Европе.

Аватар пользователя ascold
ascold(8 лет 8 месяцев)(08:55:24 / 20-09-2020)

Под гешефтом вы понимаете неконтролируемый рост влажности воздуха в городах и промзонах? Сомнительный профит. 

Кстати, а зачем эпиграфом к статье вы взяли попсовую аннотацию к одному из разделов Нелинейной Динамики? 

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 месяцев 3 недели)(10:14:38 / 20-09-2020)

Под гешефтом я понимаю решение проблем с водоснабжением даже в отдельных городах Европы, разумеется не бесплатно.

Аватар пользователя ascold
ascold(8 лет 8 месяцев)(11:40:46 / 20-09-2020)

Про воажность это все шутки.. На самом деле спасибо за статью. Ваша версия вполне логичная и обоснованная. И мне после прочтения статьи стало хоть чуточку понятнее что там у европейцев (у компетентных, конечно) в головах может быть..

Признаю, что в таком разрезе оно безумловно работать сможет. Панацеей оно, конечно, не будет. Но хотябы реализуемо и работоспособно.

Спасибо за информацию.

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 месяцев 3 недели)(11:44:25 / 20-09-2020)

Чистая вода это прибыльный товар, а какие могут быть шутки с прибылью? smile1.gif Тоже шутка если что, в которой только доля шутки.

Не за что.

Аватар пользователя Инженер2010
Инженер2010(4 года 11 месяцев)(08:41:14 / 20-09-2020)

А как в эти пустыни попадут избытки "зеленого" электричества из Европы? 

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 месяцев 3 недели)(08:48:20 / 20-09-2020)

Её там построят. Будет это пресловутый Desertec, ветропарки или атомный блок не суть важно.

Аватар пользователя Инженер2010
Инженер2010(4 года 11 месяцев)(09:00:47 / 20-09-2020)

Вроде речь шла о переработке в водород пропадающей ээ из зелёных источников? Какой смысл лепить это специально?

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 месяцев 3 недели)(10:18:52 / 20-09-2020)

Затем что чтобы произвести эти самые 100-120 млрд кубов газа, нужно потратить энергию, которой на сегодня недостаточно. Из вариантов брать недостающую энергию на производство необходимого химического газа из ветра, солнца или атома, выбраны первые два (Французы думаю тоже будут в деле у своего побережья). Если с ветром в Европе ещё как-то порядок в Северном море постоянный ветер, то с солнцем лучше работать там где его много.

Перефразирую немного ответ на ваш вопрос - если ставить ВИЭ на снабжение э/энергией в приоритет, а водород на сдачу, то вы правы - неэффективно. А если наоборот: производство газа приоритет, тогда как?

Аватар пользователя Инженер2010
Инженер2010(4 года 11 месяцев)(11:07:43 / 20-09-2020)

Тогда неэффективно вдвойне. Зачем производить заведомо энергетически убыточный водород, создавая специально под это инфраструктуру?

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 месяцев 3 недели)(11:33:06 / 20-09-2020)

Если вкратце, то потому что альтернатива хуже - её просто нет. Как сказал Кличко, в ответ на вопрос киевлян когда будет тепло в домах: "На то чтобы получить тепло нужен газ. Газа нет."

Кроме того, дьявол в деталях - из инфраструктуры пока только генерация, плюс интерконнекторы. Сами МГП лишь модернизируются по мере амортизации. На ближайшие 10 лет пока цели именно такие просматриваются. Политики могут вещать иное, но ресурсно-технологические ограничения никуда не денутся.

Вот дальше что будет уже интереснее конечно.

PS Это кстати интересный вопрос что эффективнее:

1. Получить на ветряке электроэнергию, передать её в города и заводы по кабелю за много км.

2. Получить водород, задуть его в существующие МГП, сжечь на электростанциях и получить энергию, но ближе к потребителю.

И опять же потребность в  физическом газе для химии и металлургии никуда не делась.

Аватар пользователя Провинциал.

Причина и в том, что если появляется надобность далеко слать водород, то делать это лучше всего с газом, 

Из газопровода в любом случае будут утечки водорода. Через кристаллическую решётку металла может пройти только водород. В генераторах давление Н2 около 3 кг*см2, за 8 часов давление водорода уменьшается около 10% из за утечек.  В магистральных газопроводах давление в разы выше, утечки будут больше.

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 месяцев 3 недели)(08:19:03 / 20-09-2020)

Это да, но там уже несколько другое взаимодействие надо учитывать. Смесь газов уже взаимодействует не только со стенкой трубы, но и между собой. По крайней мере про 20% уверенно заявляют все участники и даже Газпром, значит расчёты делали и уверены в технологии.

Аватар пользователя не дождетесь

Таким образом, имея некоторое количество свободной электрической энергии, которым можно запитать передатчик и источник солёной воды в пределах от 1% до 30% солёности, можно добывать чистый водород, без затрат газа, угля и прочих электролизных сложностей.

антинаучную ахинею наблюдаю я

во первых,какое количество свободной электроэнергии нужно

во вторых,чистый водород таки добывается,а что там кислородом-он то гдеsmile81.gif

Аватар пользователя __Alex_loki_
__Alex_loki_(8 лет 9 месяцев)(05:04:58 / 20-09-2020)

аналогично .

Аватар пользователя Изя Ливин
Изя Ливин(4 года 3 месяца)(07:00:17 / 20-09-2020)

А вакуумный газопровод вас не впечатлил?)))

Аватар пользователя Vinnie J
Vinnie J(5 месяцев 3 недели)(08:23:05 / 20-09-2020)

Соль в том, что извлекается водород из раствора соли. Чем отличается чистая дистилированная вода от солевого раствора? Тем, что в солевом растворе водный диполь деформирован, а значит возбуждая S-электрон у водорода его легче оторвать. Отсюда и сделано предположение, что извлекается только часть водорода из молекулы. Кислород остаётся в воде с частью водорода, в виде основания ОН-.

Изя, вы про системы аспирации не слышали никогда? А это "вакуумный газопровод" по сути и есть.

Спасибо, что зашли.

Скрытый комментарий Повелитель Ботов (без обсуждения)
Аватар пользователя Повелитель Ботов

Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.

Комментарий администрации:  
*** Это легальный, годный бот ***
Аватар пользователя Алекайтен
Алекайтен(1 год 10 месяцев)(01:39:05 / 20-09-2020)

Т.е. открыт способ разлагать воду определенной частоты радиоволнами,с выходом водорода,с потенциальной энергией сгорания  выше чем затраченная на облучение? Типа резонансное разрушение,так обходится закон сохранения энергии? Практически вечный двигатель. "Ура,товарищи!".) Если правда-действительно "ура". Но не верю,такая же неработающая фигня как никелевый реактор Росси. Было бы правдой-все бы уже делали,никакие нефтяники/правительства не смогли бы удержать. Слишком выгодный процесс,предоставляющий решающее преимущество,решающий все проблемы.

Аватар пользователя Системник
Системник(5 лет 8 месяцев)(02:14:20 / 20-09-2020)

Было бы правдой-​все бы уже делали,никакие нефтяники/правительства не смогли бы удержать.

До сегодня же удерживают. Ну не по водороду точно.

Аватар пользователя Алекайтен
Алекайтен(1 год 10 месяцев)(02:16:47 / 20-09-2020)

До сегодня же удерживают.

 Смысл? Тот кто такое введет у себя,понесет некоторые потери,из за перестройки всего,зато обретет огромные преимущества. Кто нибудь это сделал бы,наплевав на мнение остальных-либо США.либо РФ,либо Китай. Уж слишком велик выигрыш,за такое можно и подраться. Поэтому ввели бы все трое,наперегонки,чтобы не дать конкурентам преимущества.

Страницы

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год