MODERN TECHNOLOGIES OF HYDROGEN GENERATION AND ACCUMULATION. ANALYTIC OVERVIEW OF THEORETICAL AND PRACTICAL EXPERIENCE
DOI:
https://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2022.259125Keywords:
hydrogen, motor fuel, hydrogen energy, hydrogen potential, fuel cell, hydrogen production, hydrogen storage methods, hydrogen engine.Abstract
The article discusses the competitiveness of alternative fuels and technologies in the rapidly growing segment of passenger vehicles and aviation, which globally consumes more than 70% of the fuel spent on passenger transportation and about 45% in total on transport. The emergence of new technologies in personal vehicles (electric vehicles, hydrogen cars with fuel cell, biofuels, natural gas, etc.) makes us look at the prospects for the development of this segment in a new way. On the basis of this approach, an assessment of the methods of hydrogen production was carried out. Hydrogen production by steam conversion of methane, water electrolysis and biochemical production methods were compared in this article.
Hydrogen is not a source of energy, but it is a mean of converting other energy sources into chemical energy in the form of accumulative pure hydrogen, which can be used subsequently during its oxigenation. In fact, a tank or other hydrogen storage device is technically similar to a battery or gas tank, and therefore it is necessary to compare not only the efficiency, but also other parameters. Hydrogen needs to be produced and converted to produce final energy, and both require energy.
The advantages of hydrogen as a universal energy carrier are determined by environmental purity, flexibility and efficiency of energy conversion processes with its participation. Technologies of large-scale hydrogen production are quite well mastered and have an almost unlimited raw material base.
The importance of hydrogen production technologies is determined by the high calority of hydrogen combustion and the possibility of reducing greenhouse gas emissions, since ordinary water is the combustion product.
The article provides a comparative analysis of methods of hydrogen storage in liquid and gaseous states, carbon structures and hydride of metals
References
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
Downloads
Published
Issue
Section
License
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).
