Pornirea publicarea hidrogenului în jurul luminii
Experimentul obținerea hidrogenului din apa cu ajutorul energiei solare (Universitatea din New South Wales, Australia). In aceasta tehnica, lumina soarelui este mai întâi transformată în energie electrică, care este deja descompune apa în oxigen și hidrogen în prezența unui catalizator (dioxid de titan)
Ca un combustibil de hidrogen pe termen lung a început să fie văzut în mijlocul secolului trecut, și înainte ca el a lucrat în dirijabile și aparate de sudură, dar acum este o parte a lucrării ca fiind unul dintre cele mai eficiente de stocare a energiei. Introducerea hidrogenului drept combustibil pentru o lungă perioadă de timp îngreunată explozivitatea lui și cel mai important, costul de producție. Dar în curând situația ar putea schimba în mod dramatic
În primul rând de hidrogen, în forma sa pură a alocat în urmă cu 240 de ani, chimistul englez Henry Cavendish. Proprietățile gazului primite de acesta au fost atât de surprinzător faptul că omul de știință a luat legendarul „phlogiston“ sa, „calorica“ - substanța, în conformitate cu canoanele științei la acel moment este determinată de temperatura organelor. Este perfect ars (iar focul a fost considerat phlogiston aproape pur), a fost neobișnuit de lumină, de 15 ori mai ușoare decât aerul, absoarbe metalele și așa mai departe. Cu toate acestea, un alt chimist mare, francezul Antoine-Loran Lavuaze, deja în 1787 a demonstrat că substanța obținută Cavendish - destul de normal, deși element chimic foarte interesant. Numele hidrogenului a fost, deoarece în timpul arderii a dat nici un fum, funingine și fum și apă. De altfel, este această caracteristică a lui cel mai atras de ecologiștilor de astăzi și „verde“.
După ce a lucrat într-o cantitate suficientă pentru ca gazul de lumina, oamenii mai întâi l-au adaptat pentru transportul aerian. Ca atare, primul element Mendelev folosit până în 1937, când aerul suflat cel mai mare din lume, două fotbal dimensiune câmp, dirijabil umplut cu hidrogen german „Gindenburg“. Dezastrul a susținut viața a 36 de persoane, și este utilizat hidrogenul, crucea a fost plasat. Deoarece baloane este încărcat exclusiv cu heliu. Heliu - Gaz, din păcate, mai dens, dar non-inflamabil.
trăncăneală
În 1944, armata americană a încercat să-l folosească drept combustibil pentru rachete. Împiedicat caz de gaz exploziv de mare: costa destul de un pic pentru a se abate de la funcționarea normală a motorului sau de a permite cea mai mică scurgere, iar hidrogenul pace sa transformat instantaneu într-un sinistru „detona de gaz“. Ca urmare, racheta nu a atins ținta, care explodează chiar de la început. Din același motiv, americanii au eșuat în anii '50 ai secolului trecut pentru a construi un plan de hidrogen, iar în anii 70, în timpul crizei petrolului - distrugator de hidrogen.
În acest sens, în cazul în Uniunea Sovietică, în principal, atunci concurentul american în domeniul energiei generate de hidrogen, au fost mai mult succes. cercetatorii sovietici au decis să extragă energie din hidrogen sub formă de energie electrică, în mod direct aceasta oxidare într-un mediu apos, mai degrabă decât arderea unui amestec cu oxigenul. Pentru a face acest lucru au folosit celule de combustie, în care hidrogenul pe o membrană specială de schimb ionic au aderat la oxigen pentru a da apă și electricitate. Tehnologia sa dovedit a fi atât de convenabil încât acum, fără participarea celulei de combustibil nu trece nici misiuni spațiale serioase.
Motoare-Rounders
Un pic mai târziu, oamenii de știință încă inventat modul de utilizare a hidrogenului drept combustibil și nu este astfel exploda. Gazul a început să adăugați inhibitori de aditivi speciali (chimici „frână“). De exemplu, propilenă. Doar un procent din gaz ieftin - hidrogen și de arme devine formidabil într-un gaz în condiții de siguranță. Ca urmare, în 1979, BMW a lansat prima mașină, care a fost destul de succes pe hidrogen, nu exploda și este evacuat din aburul de evacuare. Într-o eră a intensificării luptei împotriva emisiilor nocive auto a fost percepută ca o provocare pentru piata auto conservatoare. partea mediului În urma lui BMW a tras alți producători. Până la sfârșitul secolului fiecare producător de autovehicule care se respectă a fost în magazin cel puțin un automobil concept care ruleaza pe combustibil de hidrogen.
Dacă BMW și Mazda, până când alternate două tipuri de combustibil, unii au învățat să le combine. drumurile americane călătorit deja o mulțime de tractoare, diesel ale căror inimi arde amestec solar-hidrogen. Ca urmare, puterea motorului, împreună cu curățenia de evacuare cresc, iar consumul de combustibil este redus cu 10%. Sistemul HFI Echipat (hidrogen Fuel Injection - o injecție de combustibil de hidrogen) masina nu are nevoie chiar să-l umple cu gaz, suficient pentru a umple un rezervor mic în câțiva litri de apă. Sistemul se va efectua electroliza, hidrogen aduna și trimite-l în camera de ardere. Efectul este că amestecul de combustibil diesel este ars cu hidrogen mult mai eficient.
Atâta timp cât omul nu a învățat pentru a obține mai ieftin de hidrogen în mod direct, fără utilizarea de energie electrică la acest gaz poate fi tratată doar ca un acumulator de energie - un fel de megajouli de porc. După doar douăzeci de grame de hidrogen sunt capabile să facă aceeași cantitate de muncă ca o baterie de mașină complet încărcată. Cu toate acestea, în această calitate, el are o mulțime de concurenți. Istoria sa, oamenii dezvolta noi metode de a colecta și stoca energie. Cu cea mai simplă formă de această unitate ne confruntăm de fiecare dată când începem un ceas mecanic. Principalul avantaj al unui arc metalic - design simplu, dar densitatea acumulate apare ea la sfârșitul bateriilor de putere de rating. Cel mai bun primăvară nu poate „salva“, mai mult de 0,5 kJ per kilogram de greutate corporală a acestora. Guma normală este capabil de a „colecta“ de 8 ori. Mai multe detalii sunt încăpătoare care electricieni este adesea numit „capacitate“. Numele corect - condensator. Este deja posibil pentru a obține un 12 kilogram kJ. Ca urmare, în linia de unități de condensatoare sunt gaz și gidrogazovye. Designul lor este destul de complex, aceste dispozitive sunt utilizate rar (excepție - închizători uși hidraulice). Dar electrice „pirobatareyki“ electrolit neapos (consumul de energie - până la 70 kJ / kg), persoană utilizează tot timpul. La capacitate mare de temperatură și eficiență de conversie a energiei de o astfel de sursă poate fi crescută considerabil. „baterie electrică la cald“, „magazine“ Industrial de la 400 până la 700 kJ pe kilogram. Cu toate acestea, un clor toxic ridicat, până la 800 de grade, temperatura de funcționare și de recuperare a face slab potrivit pentru uz civil. Dar un termen de valabilitate mare de acces la rece și rapid la modul de operare este foarte popular cu armata, care sunt utilizați în mod activ bateria ca o parte în picioare pe rachete de alertă și alte echipamente de răspuns rapid. Real „Regele de depozitare“, ar trebui să fie recunoscut ca un volant convențional. Yulu, pe care îl cunoaștem din copilărie. Există deja vorbesc despre numere în mii și zeci de mii de kilojouli. Bună unitate industrială capabilă să CFRP „ciorap“ a unor astfel de kilojouli de până la 15 000. Aceasta nu este o limită. De fapt, intensitatea energetică a volantului este determinată doar de puterea de proiectare. La scurt timp înainte de izbucnirea celui de-al doilea război mondial într-una din uzinele noastre de apărare rupt instalat în subsolul volantului. Shard volantului greutate de aproximativ 300 kg, de rupere toate podele din beton, tavan, a zburat spre cer, și care se încadrează a doua oară, prin acoperiș - o astfel de energie uriașă a fost acumulată în ea.
Deci, se pare 3d orbital al atomului de hidrogen. Potrivit mecanicii cuantice, electronul este nici o cale clară de mișcare și orbitale - aceasta este o zonă de spațiu în cazul în care acesta va fi cel mai probabil sejur
Acum hidrogen combustibil economisesc în trei moduri: comprimate, lichefiate și hidruri metalice. Cel mai simplu, desigur - pompa de hidrogen în rezervor un compresor puternic. Rezervoarele de același combustibil hidrogen Mazda este conținut sub o presiune de 350 atmosfere. Dar modul în care aceasta fiind cea mai ieftină și mai nesigur. Cu o astfel de presiune ridicată în sistemul de slabinka orice pericol de scurgere de gaz. Și unde e scurgerea, există un incendiu sau chiar o explozie.
Un mod mai fiabil și practic - pentru a menține hidrogen în formă lichidă. Dar pentru aceasta este nevoie să fie răcit la -253 de grade Celsius. Combustibilul BMW stocat în această formă atât de aproape jumătate din sistemul de combustibil are cea mai puternică izolare. Cu toate acestea, este necesar să se lase mașina în parcare, de exemplu, timp de o săptămână, iar ea se întâlnește proprietarul a revenit cu rezervoarele goale. Nici o izolare nu poate proteja pe deplin sistemul de încălzire. Ca rezultat, hidrogenul începe să se evapore, presiunea crește cisternă și gazul este pur și simplu evacuat în atmosferă prin supapa de suprapresiune. Pe caietul de sarcini se evapore complet reumplere în doar trei zile ...
Cea mai promițătoare cale - stocarea în compozițiile cu hidrură metalică. Hidrogenul este foarte puternic metalele solubile, cum ar fi apă absorbită burete. Mai mult decât atât, acesta este absorbit în cantități mari care depășesc cu mult volumul de „burete“. Astfel de „saturati“ metale hidrogen numite hidrură de metal. După răcire, acestea absorb hidrogenul atunci când este încălzit - se da in mod activ. Anul trecut, experți de la Northwest National Laboratory din SUA din Pacific au creat un material pe bază de bor de amoniac, capabil să absoarbă și eliberarea deja la 80 de grade, hidrogen, la o rată de o sută de ori mai mari decât cele care au fost disponibile anterior. Și Taner Iildirim de la US National Institutul de Standarde și Tehnologie, împreună cu Salim Sayraki de la Universitatea Bilkent din Turcia a dezvoltat un material capabil să absoarbă hidrogen gazos într-o cantitate de până la 9000 de litri per 10 kg produs! Acest Nanocomplex cristalin special compus din încrustat microscopice de titan in afara, nanotuburile de carbon, fiecare dintre care este de 5 000 de ori mai subtire decat un fir de păr uman. Pentru a produce o legătură carbon-titan „unitate“, o persoană poate, dar costă prea scump. Pa. Cu toate acestea, rețineți că PC-ul nu este încă un cost atât de mult timp în urmă ca o mașină frumoasă.
S-ar părea că omenirea este gata să sară în vârstă de hidrogen. Noi de combustibil satisfăcuți și oameni de știință, și ecologiști și antreprenori, precum și politicieni și oameni obișnuiți. Și du-te pentru ea împiedică doar o singură problemă. In timp ce nu este clar în cazul în care este luat hidrogenul.
Cum de a deveni noul Kuweit
Producerea hidrogenului prin electroliza - nepromițător. La urma urmei, pentru a se descompune în apă său constitutiv, au nevoie de energie electrică, și să o ... dreapta, senzație de arsură în esență același ulei. Rezervele de gaze naturale din care hidrogenul poate fi recuperată descompunerea termică, nu sunt nelimitate.
Ecologistii propun pentru a produce hidrogen folosesc doar vânt curat și energie solară, dar toate aceste proiecte nu este prea realist. Specialistii britanici au descoperit că, în scopul de a traduce toate vehiculele de pe insulă o astfel de „pur“ H2. va fi necesar pentru a construi mai multe rânduri de turbine eoliene întreaga coastă a țării. Nu se obține destul de energie solară: celule solare sunt foarte scumpe, iar în producția lor de deșeuri periculoase se obține, astfel încât este mai bine să ardă ulei. Strict vorbind, cel mai popular acum, semiconductoare baterie solară a drumului, în primul rând pentru că topirea, purificarea și prelucrarea de siliciu, de la care acestea sunt realizate, ai nevoie de mai multă energie decât sunt în măsură să se dezvolte pe tot parcursul vieții sale. Rămâne „atom pașnic“, dar, în scopul de a produce apa necesară automobiliștilor britanic cantitatea de hidrogen în insula pentru a construi mai mult de 100 de noi centrale nucleare - nu este soluția cea mai atractivă, dacă estimăm mărimea investiției necesare și problema cu reciclare sau eliminare a deșeurilor.
Oamenii de știință și inventatori încearcă să evite problema, bacteriile speciale rasa scoate producerea hidrogenului și acoperirea acoperișurilor de garaje special celule solare, în care apa este descompusă în hidrogen și oxigen, fără etapă intermediară electric. Chimiștii de la Universitatea din Leeds, Marea Britanie oferă extract chiar hidrogen din ulei de floarea soarelui. Dar este evident că toate acestea - doar o soluție temporară.
Se pare că ne aflăm într-un impas? Nu chiar. In general, hidrogenul din univers - elementul cel mai abundent. Se compune din 70% lui. Și aici, pe Pământ, destul de ciudat, acest element în stare liberă este în aprovizionare scurt: doar 3-4%. Poate încă mai mult? Este aici că am ajuns la partea distractivă.
Înapoi în anii 70 ai secolului trecut, celebrul geologul Vladimir Larin a dezvoltat o teorie susținută de mulți oameni de știință și nimeni nu a fost încă respins, care afirmă că hidrogenul avem mult mai mult. Nu doar mai mult, îl avem - întreg ocean, la care trebuie doar pentru a ajunge la. Și acest lucru nu este atât de dificil. Suficient pentru a detalia mai multe găuri cinci-șase-kilometru în locurile potrivite. Pentru dezvoltarea acestui concept Larin a primit doctoratul.
Esența teoriei este că nucleul planetei noastre nu este făcută din fier, așa cum se credea anterior, dar din hidruri metalice. Din hidrogenul maxim saturat de magneziu și siliciu și numai apoi - de fier. De fapt, nici o dovadă că miezul Pământului este de fier, nr. Oamenii de știință de la începutul secolului trecut au constatat că acesta este realizat dintr-un metal dens, și a simțit că acest metal este de fier. Dar dovada teoriei hidrură de metal - greutate. Vulcani și punerilor la pământ emit o atmosferă de hidrogen exact ca teorie MH este necesar, și contrar a ceea ce postulează oțel. Pe baza teoriei sale Larin a prezis corect apariția rocilor bazaltice de metale native. Acesta poate fi ușor de explicat aiuritoare salturi manta densitatea Pământului, la adâncimi de 400, 670 și 1050 km.
Dar cel mai important lucru în această teorie, asta. Pe teren sunt puține locuri bine stabilite în cazul în care crusta are o grosime de 5-10 km (de obicei, aceeași - 100-150). Această zonă de rifting așa-numitele. Conform teoriei lui Larin de foraj în aceste locuri de mai multe sonde pot ajunge la stratul de hidrură metalică. Și apoi, prin injectarea într-una din apă fântâni, altele pot primi hidrogen pur în cantități practic nelimitate. Mai mult, gazul dorit nu va fi dat numai la hidrurile, ci provine din compusul de magneziu alcalin cu apă. Calculele făcute de oamenii de știință din ramura Siberian URSS în 1989, a arătat că, în cazul corectitudinii hidrură metalică a secțiunii teoriei de 20 km 2 pentru anul va da atat de mult de hidrogen, care poate fi înlocuit cu 400 mln. Tone de petrol. Și acest lucru, de altfel, mai mult decât în prezent obține toate România.
În același 1989, Institutul Geologic a avut loc o reuniune sub auspiciile Academiei de Științe, unde a ascultat raportul Larina și a decis: „Recomandare de foraj ultradeep (până la 10-12 km), în domeniul Rift contemporane ... Oferta ca un obiect Tunka bazinul în care de foraj poate fi extrem de o mare importanță pentru energie și mediu, deoarece permite să evalueze și să testeze o posibilitate pe bază științifică de a găsi o sursă de energie fundamental noi și ecologice, care ar putea să concureze cu tradiționale Sursele de energie m ... „vale Tunka - un loc aproape de lac, în cazul în care grosimea scoarța terestră este de doar 4-5 km. Pe Pământ, aceste locuri mici. În plus față de aceasta, există adâncituri potrivite pentru foraj zone din Islanda, Israel (a invidia neftesheyham arabe), în vestul Canadei și în Statele Unite, în statul Nevada.
Pentru noi principalul lucru - pentru a avea timp pentru a detalia la acel moment Tunkinskaya bine.