СУЧАСНІ ТЕХНОЛОГІЇ ГЕНЕРУВАННЯ ТА АКУМУЛЯЦІЇ ВОДНЮ. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД ТЕОРЕТИЧНОГО ТА ПРАКТИЧНОГО ДОСВІДУ
DOI:
https://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2022.259125Ключові слова:
водень, моторне паливо, воднева енергетика, потенціал водню, паливний елемент, виробництво водню, способи зберігання водню, водневий двигун.Анотація
У статті розглянуті питання конкурентоспроможності альтернативних палив і технологій у швидко зростаючому сегменті легкового автотранспорту та авіації, який в глобальному масштабі споживає більше 70% палива, що витрачається на пасажирські перевезення і близько 45% в цілому по транспорту. Поява нових технологій в персональному автотранспорті (електромобілі, водневі авто з паливним елементом, біопалива, природний газ і ін.) змушує по-новому поглянути на перспективи розвитку цього сегмента. На підставі такого підходу проведена оцінка способів виробництва водню. Порівняно виробництво водню паровою конверсією метану, електролізом води та біохімічним виробництвом.
Водень - не джерело енергії, це засіб перетворення інших джерел енергії в хімічну енергію в формі накопичувального чистого водню, яку можна використовувати згодом при його окисненні. По суті, резервуар або інший накопичувач водню в технічному сенсі подібний до акумуляторної батареї або бензобаку, і тому порівнювати треба не тільки коефіцієнт корисної дії, а й інші параметри. Водень потрібно виробити і перетворити для отримання кінцевої енергії, і те й інше вимагає енергії.
Переваги водню як універсального енергоносія визначається екологічною чистотою, гнучкістю і ефективністю процесів перетворення енергії з його участю. Технології різномасштабного виробництва водню досить добре освоєні і мають практично необмежену сировинну базу.
Важливість технологій отримання водню визначається високою теплотою згорання водню та можливостями зниження викиду парникових газів, оскільки продуктом згорання є звичайна вода.
У статті наведений порівняльний аналіз способів зберігання водню в рідкому та газоподібному станах, вуглецевих структурах і гідридах металів
Посилання
R. V. Radchenko, A. S. Mokrushy`n, V. V. Tyul`pa. Vodorod v эnergety`ke : ucheb.posoby`e / R. V. Radchenko, A.S. Mokrushy`n,V. V. Tyul`pa. —Ekatery`nburg : Y`zd-vo Ural.un-ta, 2014.-C.20.
Stepanov A.V., Kuxar` V.P. Dosty`zheny`ya эnergety`ky` y` zashhy`ta okruzhayushhej sredy. — Ky`ev: Nauk.dumka, 2004. — 206 s.
Gol`czov V. Vodneva cy`vilizaciya majbutn`ogo / V. Gol`czov // Naukovy`j svit. - 2008. - # 4. - S. 2-5.
Derzsky`j V. G. Y`slandsky`j proekt / V.G. Derzsky`j // Эnergety`ka y` эlektry`fy`kacy`ya. - 2002. - # 10. - S. 45-46.
N. Grinvud, A. Ernsho. Ximiya elementiv: u 2-ox tomax. – BINOM. Laboratoriya znan`, 2008. – T.1. – S.11. — ISBN 978-5-94774-373-9.
Kovtun G. Perspekty`vy` vodnevoyi energety`ky` / G. Kovtun, Ye. Polunkin /Visny`k Nacional`noyi Akademiyi Nauk Ukrayiny`. - 2007. - # 4. - S. 12-18.
Fy`zy`cheskaya эncy`klopedy`ya. V 5 t. / glavn. red. A. M. Proxorov. M. : Sovetskaya эncy`klopedy`ya. Glavnыj redaktor A. M. Proxorov. 1988.-C. 16.
Analiz efekty`vnosti vy`kory`stannya energety`chny`x resursiv. V.S. Kudlaj, L.S.Seliverstov, 2012. - C. 4-5.
Atzhanov R. Razvorot na vodorod / R. Atzhanov // Vokrug sveta. - 2006. - # 7.-S. 104-111.
Arcy`movy`ch L. A. Upravlyaemыe termoyaderne reakcy`y` / L. A. Arcy`movy`ch. 2 y`zd., M., 1963. – C. 67.
Efremov Y. V. Na puty k termoyadernomu reaktoru / Y. V. Efremov. M. :, 1993. – C. 81.
Mordkov V.Z. Matery`aly Mezhdunarodnogo foruma po vodorodnym texnology`yam dlya proizvodstva energy`y` (6—10 fevralya 2006 g.). — M.:RUSDEM Energoeffekt, 2006. — 122 s.
Elektrolyz, yly voda vmesto benzyna. [Эlektronnyj resurs]. Rezhym dostupa: http://www.skyzone.ru/tech/meyer_h2.htm.
Kovtun G. Paly`vny`j element - osnova vodnevoyi energety`ky` / G. Kovtun //Visny`k Nacional`noyi Akademiyi Nauk Ukrayiny. - 2006. - # 3. - S. 78-83
Vodorod. Svojstva, polucheny`e, xraneny`e, transporty`rovany`e, pry`meneny`e: spravochny`k. M. : Xy`my`ya, 1989. – C. 112.
Vodneva ekonomika ta paly`vni komirky`. //Gromads`ka Rada Ukrayiny`, - 2005.
Varshavsky`j Y`.L., My`shhenko A.Y`. Analyz raboty porshnevogo dvygatelya na vodorode. Yzvesty`ya vuzov # 10. – M.: Mashynostroeny`e, 1977. – s.110-114.
Crabtree, G.W.; Dresselhaus, M.S.; Buchanan, M.V. The Hydrogen Economy. Phys. Today 2004, 57, 39–45
Sap, K.A.; Demmers, J.A.A.; Nimit Patel, G.R.The energy efficiency of onboard hydrogen storage. Intechб 2012, 6, 111–133.
J.E. Allen, Global energy issues affecting aeronautics: a reasoned conjecture, Progress in Aerospace Sciences 35 (5) (1999) 413–453.]
EIA, Official Energy Statistics from the US Government, Energy Information Administration, 2009 (accessed January 20, 2009) http://www.eia.doe.gov,
WAEG, World Energy Consumption and Production Trends, 2005, World Almanac Education Group, New York, 2008.]
M.M. Abu-Khader, Recent advances in nuclear power: a review, Progress in Nuclear Energy 51 (2) (2009) 225–235.].
K. Gregory, H.-H. Rogner, Energy resources and conversion technologies for the 21st century, Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change 3 (2) (1998) 171–230.].
Hydrogen powered aviation report 2020, Clean Sky 2 JU & FCH 2 JU, p.20
IATA Publications, 2018
Balancing growth in connectivity with a comprehensive global air transport response to the climate emergency, ATAG Waypoint 2050 Report
A Study on Electrofuels in Aviation, Andreas Goldmann/Energies, MDPI
Aircraft Technology Roadmap to 2050, IATA
E- E-fuels: towards a more sustainable future for truck transport, shipping and aviation, VoltaChem whitepaper, 2020
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
