Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Городов Р.В - 243 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

243
до 3 МВт. Электролитические ванны оборудованы никелевыми электро-
дами, в воду добавляются соли калия. КПД процесса электролиза дости-
гает 85 %. Для широкого распространения производства водорода элек-
тролизом необходима дешевая электроэнергия, которую можно получать с
ТЭС и АЭС в часы провала нагрузки.
Применение водородного топлива в автомобильных двигателях
внутреннего сгорания приводит к повышению их КПД и резкому улучше-
нию экологической чистоты воздуха в городах. Газообразный водород
имеет низкую плотность, поэтому его транспортировка в баллонах привела
бы к увеличению массы и снижению дальности пробега автомобилей. Во-
прос решается с применением связывающих водород гидридов металлов
(например, гидрида титана
2
TiH
), которые при небольшой массе спо-
собны связывать очень значительные объемы водорода. «Кирпичик» из
гидрида титана объемом 10 см
3
способен хранить в себе 1,68 нм
3
водо-
рода. Водород извлекается из гидридов при их нагреве, например, отрабо-
тавшими в двигателе газами.
Водородное топливо применялось в космической технике. В частно-
сти, на нем работали двигатели третьей ступени ракеты «Аполлон», на ко-
торой американские астронавты посещали Луну. Эта ступень массой
90,7 т несла в своих баках 242 м
3
жидкого водорода.
Весьма перспективно применение водорода в металлургии. Железная
руда станет восстанавливаться водородом с получением губчатого железа
при температуре 800…1150 °С. Сталь будет выплавляться из губчатого же-
леза в дуговых электропечах. Таким образом, возможно исключить совре-
менные энергоемкие и экологически грязные металлургические произ-
водства – коксохимическое, доменное, кислородно-конвертерное. Такое
производство осваивается в Японии. Его значение возрастает в связи с де-
фицитом коксующихся углей. Так, Россия вынуждена импортировать для
своих домен коксующийся уголь из Карагандинского бассейна (Казахстан).
Водород может также служить сырьем в ряде химических технологий.
Топливные элементы.
Водород является оптимальным сырьем для
топливных элементов, в которых электрический ток генерируется из хими-
ческой энергии потребляемых компонентов, минуя тепловую энергию.
Прямое преобразование химической энергии в электрическую происходит в
топливных элементах без потерь, связанных с необходимостью отдавать
часть подведенной теплоты в окружающую среду по второму закону тер-
модинамики, поэтому топливные элементы имеют высокий КПД. При их
работе практически не загрязняется окружающая среда. По принципу дей-
ствия работа топливного элемента противоположна электролизу воды.

Страницы