|
| |
|
Главная -> Экология
Водородное топливо. Переработка и вывоз строительного мусораКачественное отличие водородной энергетики от атомной, газовой, нефтяной и угольной энергетик состоит в том, что водород является не просто топливом , а по сути это рабочее тело теплового насоса. С его помощью внутренняя энергия среды (далее океан ), может быть использована как для бытовых нужд, так и для получения электрической энергии в количестве много больше той, которая была затрачена на получение водорода при электролизе, например, серной кислоты. Никакого вечного двигателя здесь нет. Выполняются как первый, так и второй законы термодинамики. Работа, которую можно получить из электроэнергии, полученной в свою очередь в газовой турбине при сгорании водорода, будет всегда меньше той внутренней энергии океана , которую мы взяли у него при электролизе, чуть его охлаждая при этом. По существу мы используем рассеянную в океане солнечную энергию, накопившуюся в нем за все время существования Земли, перемещая ничтожную ее часть в газовую горелку или турбину. Обычное топливо ( дрова ), есть так же концентрированная энергия прошлого, выделяющееся в костре. Даже атомная энергия есть не что иное, как энергия сверхновых звезд концентрированная в уране при его синтезе. Но топливо , сгорая, всегда дает отходы и загрязняет океан , в том числе и увеличивая его внутреннюю энергию. Нагревает его. А в случае водородной энергетики внутренняя энергия океана , после ее использовании для приготовления пищи или в газовой турбине, снова возвращается океану . Водородная энергетика, в отличии о любой другой, не нагревает океан при сколь угодно больших масштабах ее использования. Это на 100% безотходная технология. Физические основы возможности осуществления водородного теплового насоса просты. Количество водорода, выделяющегося на катоде, зависит только от количества прошедшего через электролит электричества. Оно не зависит от работы тока, которая на расщепление воды не тратится вообще. Один грамм водорода выделяется, примерно, при прохождении 96500 кулон электричества. И это не зависит от силы тока и от приложенного напряжения (А. П. Соколов, ЖРФ-Х Общ., 1896, т. 28, с. 129). А при сгорании 2 г водорода (гр-моль), всегда выделяется 67.54 б. Кал тепла. Отношение $\eta$=W/Q (W - энергия, полученная при сгорании водорода, Q - энергия, затраченная на получение водорода) = 1.458/V (V в вольтах). До полутора вольт энергия, затраченная на получение водорода меньше, чем энергия, выделяющаяся при его сгорании. В этом случае разность энергий компенсируется расходом внутренней энергии электролита. Он охлаждается, и внутренняя энергия океана всасывается тепловым насосом. Ее то мы и расходуем, в конечном счете. При напряжении больше 1.5 вольта работа тока частично идет на нагревание электролита, и тепловой насос перестает работать. Получение водорода становится энергетически не выгодным. Значит ток должен быть большой, а напряжение маленькое. А для этого надо чтобы сопротивление электролита было очень мало. Серная кислота при концентрации 30.4% имеет максимальную проводимость, которая только на 30% меньше проводимости ртути. Она обеспечивает получение большого тока при малом напряжении. Вопрос поляризации электродов обсуждать не будем. С этим можно бороться самыми различными способами. Использование водорода как рабочего тела теплового насоса в принципе меняет всю проблему энергетики. Появляется возможность широкого применения простых квартирных усилителей энергии, чего до сих пор не было. Это означает, например, что если мы берем из сети 400 ватт, в горелке выделяем 8 кило ватт. И это возможно при размерах электродов в 1 кв метр. Никаких баллонов с водородом в квартире не нужно - все, что получается, немедленно сгорает. Выработка энергии должна быть приближена к потребителю. Это выгодно.
По каналам BBC прошло сообщение о том, что Евросоюз выделил Исландии 60 млн евро на переход в ближайшие 5-10 лет на водородное топливо. До сих пор сторонники развития атомной энергетики ставят коронный вопрос: А где альтернатива атому? И вот лед тронулся, слово сказано, водородное топливо будет использоваться. Следует ожидать яростного противодействия не только сторонников ядерной энергетики, но всего топливно- энергетического комплекса. Они не пожалеют сил и средств, чтобы закопать проблему водородного топлива вместе с ее энтузиастами. А водород то откуда будем брать? Ответ оказался удивительно прост, (см. О. Д. Хвольсон, Курс физики, Берлин, 1923, тт. 3 и 4). Оказывается, не нарушая никаких законов физики можно построить машину, которая будет производить тепло за счет положительной разности энергии сжигания водорода, и энергии затрачиваемой на получение его в процессе электролиза воды. Конкретно, 2 гр водорода при сгорании выделяют 67.54 больших калорий тепла, а при электролизе раствора серной кислоты, при напряжении 0.1 вольта, на получение такого же количества водорода будет затрачено менее 5 больших калорий тепла. Суть состоит в том, что при электролизе не расходуется энергия разъединения молекулы воды на кислород и водород. Эта работа совершается без нашего участия межмолекулярными силами при диссоциации воды ионами серной кислоты. Мы расходуем энергию только на то, чтобы нейтрализовать заряды уже имеющихся ионов водорода и остатка SO-4. Количество выделившегося водорода зависит не от энергии, а только от количества электричества, равного произведению силы тока на время его прохождения. При сжигании водорода выделяется именно та энергия, которую надо было бы совершить для того, чтобы оторвать молекулу водорода от кислорода в воздухе. А это и есть 67.54 больших калорий. Полученный избыток энергии может быть использован по разному. В Исландии водород собираются получать прямо на заправочных станциях и заправлять им авто. Дома, взяв из сети один киловатт час энергии, сможем получить 10 квт часов тепловой энергии для бытовых нужд. Это своеобразный усилитель энергии. Отпадет надобность в проводке газовых труб, теплотрассах и котельных. Энергия будет приготовлена прямо в квартире из воды, а отходами будет снова только вода. В крупных промышленных установках, даже при 33% кпд, как и в атомных станциях сегодня, сжигая водород получим электрической энергии в несколько раз больше, чем было затрачено ее на получение этого водорода. Конечно, возникнут определенные технические трудности, Но они не остановят замену атомного и углеводородного топлива водородным топливом. Ф.Лепехин 5 мая 2002 г. Дополнение 1 от 20.05.02 А.М. Балдин очень интересовался использованием водорода, получаемого при гидролизе водных растворов. В ЛВЭ ОИЯИ были разработаны гранулы, содержавшие водород под давлением 1000 ат. Н. Б. Басов и Л. П. Феоктистов поддерживали идею использовании водорода в авиации. Было письмо Балдина Черномырдину и на него был получен положительный ответ. Для ТУ-154 был разработан топливный бак для водорода и ТУ-155 летал на водороде. Конструктор ЛВЭ Л. Б. Голованов, по представлению НПО им. Туполева, удостоен звания. Заслуженный конструктор России. По мнению авиаторов водород более безопасен чем керосин. Академик А. П. Александров лет 20 назад вел семинар по водородной энергетике. На нем обсуждались уже технические проекты. Предполагалось, что атомная энергия будет использоваться для получения водорода, а он уже будет использоваться как топливо. Но очевидно скоро поняли, что атомная энергетика здесь вообще не нужна. А тогда и все водородные проекты были похерены v нужно то было не водородное топливо, а плутоний. Писательница Л. Улицкая, генетик по образованию, пишет в Общей газете 16-22 мая 2002 г. Романтический период в истории науки закончился. Я совершенно уверена, что дешевые источники электроэнергии давно уже разработаны и разработки эти лежат в сейфах нефтяных королей. Убеждена, сегодня наука так работает, что этого не могут не сделать. Но до тех пор, пока последнюю каплю нефти не сожгут, такие разработки не выпустят из сейфа, им не нужен передел денег, мира, власти, влияния.
Сша профинансируют энергонезавис. Проблемы создания опытного метан. Газовый. Украина может бить независимой в. 100 долларов устроили бы туркмению. Главная -> Экология 
|