Экология СПРАВОЧНИК

Информация

Добавить в ЗАКЛАДКИ

Поделиться:

Водородная энергетика

В 70-е годы впервые возникла идея о том, что для уменьшения загрязнения окружающей среды в результате сжигания ископаемых топлив целесообразна их замена на водород. Эта мысль подкреплялась идеей внедрить в промышленность водород вместо природного газа, запасы которого истощаются. Система, объединяющая промышленность, транспорт и жилищно-коммунальное хозяйство, энергетика которой основана на применении водорода, может быть названа водородной энергетикой.[ ...]

Существуют определенные условия (например, транспортирование топлива на большие расстояния от крупных источников атомной энергии или от отдаленных источников солнечной энергии), при которых применение водорода будет способствовать уменьшению расходов на энергию и может рассматриваться как основной способ в борьбе с повышением цен на ископаемые виды топлива.[ ...]

В классических системах производства энергии топливо транспортируют от места его производства к месту применения. Для твердых топлив (уголь) это расстояние может быть менее 100 км, для нефти и природного газа оно достигает нескольких тысяч километров. Затем топливо очищают, распределяют между заправочными станциями и подают на промышленные предприятия. Производящие электроэнергию тепловые станции находятся вблизи (в пределах нескольких десятков километров) от центров ее потребления. По электросети низкого напряжения, связывающей станции вблизи городов, электроэнергию передают на расстояния вплоть до нескольких сотен километров.[ ...]

В современной технике существуют две возможности увеличить расстояние, на которое можно передать электроэнергию. Первый более простой метод — повышение линейного напряжения. При этом сила тока при той же самой мощности уменьшается, снижаются и потери на сопротивление. Однако напряжение можно увеличить лишь до 700 000 В. При более высоком потенциале (например, 1000 000 В) возникают электрические поля, оказывающие влияние на окружающие объекты.[ ...]

Второй метод — использование сверхпроводимости. Проводники помещают в жидкий гелий или водород, в условиях столь низких температур возникает явление сверхпроводимости. Анализ показывает, что затраты при этом слишком велики. Маловероятно, что сверхпроводимость может быть достигнута при комнатной температуре [1].[ ...]

В этой ситуации были предложены различные решения. В частности Лавачек в 1933 г. [2] указал, что энергия, необходимая для транспортирования водорода с помощью трубопровода, меньше, чем работа, затрачиваемая на передачу электроэнергии.[ ...]

Бокрис [3] предложил способ подачи водорода, полученного с помощью солнечной энергии, в город с площадок, расположенных в море; Юсти [4] описал метод применения солнечной энергии и передачи ее на различное оборудование, вырабатывающее водород.[ ...]

В результате проведения детальных расчетов [5] появилась диаграмма (рис. XVI-1) сравнительной стоимости передачи различных видов энергии. Из диаграммы следует, что на расстояние до нескольких сотен километров выгоднее передавать электроэнергию по проводам. При передаче на большие расстояния затраты будут снижены, если энергию вначале преобразовать в водород, а затем передавать его по трубопроводу .[ ...]

Перенапряжение зависит не только от г, но и от конструкции электродов.[ ...]

Из рис. XVI-1 видно, что, если энергию передавать подземным способом, а не воздушным, предпочтительнее ее передача в виде водорода, т. е. стоимость размещения высоковольтного кабеля под землей, выраженная в единицах энергии на единицу расстояния, превышает затраты на электролиз и передачу газа по трубопроводу на расстояние, больше нескольких сотен километров. Этот вывод, не столь значимый в настоящее время, станет, по-видимому, более важным в будущем.[ ...]

Рисунки к данной главе:

Относительная стоимость передачи энергии по электрическим кабелям и водородопроводу (1 млн БТЕ-292,8 кВт-ч; 1 миля = 1,609 км) [6]