Hidrogenul , combustibilul viitorului
Categoria: Referat
Fizica
Descriere:
“Purtator de energie” Sursa primara de energie poate fi orice sursa
reutilizabila, de exemplu a vantului, biomasei sau altele, dar
avantajul utilizarii hydrogenului ca mediu de stocare este ca vom putea
utiliza energia stocata de acesta pentru aplicatii mobile (auto,
aviatie etc)... |
|
|
1
Hidrogenul , combustibilul viitorului
Principala problema ridicata de sursele de energie reutilizabile, este
stocarea. Energia electrica este de obicei utilizata ca atare, iar
pentru stocarea ei exista deja solutii. In ce priveste energia solara
si eoliana, insa, stocarea acestor forme de energie pentru ….
Hydrogenul poate stoca energie tot asa cum produsele petroliere
stocheaza energie.
“Purtator de energie” Sursa primara de energie poate fi orice sursa
reutilizabila, de exemplu a vantului, biomasei sau altele, dar
avantajul utilizarii hydrogenului ca mediu de stocare este ca vom putea
utiliza energia stocata de acesta pentru aplicatii mobile (auto,
aviatie etc).
Proprietati
Hidrogenul este incolor indoor neotravitor
Greutatea specifica este de 0.09g/l, de 14.4 ori mai usor decat aerul.
Hidrogenul se condenseaza la -252.77°C iar greutatea specifica a
hidrogenului lichefiat este de 71 g/L, ceea ce ii confera cea mai mare
densitate de energie pe unitatea de masa intre toti combustibilii si
purtatorii de energie: 1 kg de hidrogen contine la fel de multa energie
ca si 2.1 kg de gaze naturale sau 2.8 kg petrol.
Densitatea de energie pe unitatea de volum a hidrogenului lichefiat
este un sfert din cea a petrolului si o treime din cea a gazelor
naturale.
Avantaje ecologice
Arderea hidrogenului in motoare cu combustie interna sau turbine de
gaze produce emisii neglijabile de noxe.
Daca este folosit in baterii celulare de joasa temperatura ex PEMFC
emisiile pot fi reduse la zero. In procesul de generare a energiei din
hydrogen si aer sau oxygen singurul produs de reactie este apa
distilata.
In baterii celulare de temperatura inalta, emisiile sunt de o suta de
ori mai mici decat in termocentrale conventionale.
Obtinerea hidrogenului.
Hidrogenul nu poate fi gasit in natura in stare pura, adica in starea
in care poate fi folosit ca purtator de energie), deci nu poate fi
exploatat la fel ca petorolul sau carbunele. Deoarece trebuie extras
din compusi chimici, oamenii de stiinta il denumesc “purtator de
energie secundar”.
Cel mai cunoscut compus este apa, ce contine doi atomi de hydrogen si
unul de oxygen, dar exista si alte substante ce contin hydrogen, de
exemplu metanul, care contine un atom de carbon si 4 atomi de hydrogen.
Biomasa este un alta exemplu de continut bogat in carbon si hydrogen.
Indiferent de sursa din care extragem hidrogenul, este nevoie de un
process de obtinere si acesta presupune un consum de enrgie. Marele
avantaj, insa este ca pentru generarea hidrgoenului nu este strict
necesar sa utilizam energie provenita din combustibili fosili. Energie
eoliana, solara sau a apelor….
Productia de hydrogen nu este ceva de data recenta. In fiecare an, cca
500 miliarde de metri cubi de hydrogen sunt produsi, stocati,
transportati si utilizati, cu precadere in industria chimica si
petrochimica. Cea mai mare parte insa este obtinuta ca un produs
secundar din prelucrarea combustibililor fosili (petrol si gaze
naturale)
Electroliza, adica obtinerea hidrogenuli din apa este in present,
precum si in viitorul apropiat, singurul process cu aplicabilitate
practica. Deocamdata, din punct de vedere economic, electroliza este o
alternativa buna numai in acele tari in care exsita mari
hidrocentreale, deoarece foloseste energie electirca, adica tot un
purtator secundar de energie, care trebuie sa fie obtinuta ieftin.
Hidrogenul permite utilizarea energiei provenite din surse
regenerabile, jucand rolul unui combustibil pentru autovehicule
sau combustibil in care produc energie electrica sau termica. In
viitor oricine va putea conduce sau gati folosind hydrogen generat din
energie solara sau eoliana. In particular, hidrogenul este singurul
purtator de energie (agent energetic) care face posibila propulsarea
aeronavelor folosind energia solara.
In privinta mijloacelor de transport, hidrgoenul poate servi drept
combustibil pentru aproape orice autovehicul. Exista doua moduri in
care
Hidrogenul poate arde in motoarele conventionale in
locul benzinei
Hidrogenul poate fi utilizat in baterii FC care
genereaza energie electirca pentru masinile cu motor electric.
Avantaje majore al optinuii FC
Pe teava de esapament nu iese decat apa!
Nu exista zgomot si vibratii ca la motorul cu ardere
interna
Motoarele electrice au randament mai bun, deci se
reduce si consumul de energie.
O masina cu FC oprita la semafor nu produce zgomot,
pur si simplu deoarece motorul ei nu functioneaza
Zgomotul este mult redus la demaraje, deci poluarea
fonica a oraselor va fi mult redusa.
Marii producatori de automobile au pus deja la punct modele de masini
care merg pe solutia FC, desi unii inca cerceteaza motoarele cu
combustie. Probabil ca in 2005 vom vedea primele autoturisme de serie
functionand cu FC, dar decizia nu este definitv luata, daca in FC va fi
methanol sau hydrogen. Deocamdata nu exista o infrastructura a
statiilor de alimentare cu FC.
Si pentru autobuze exuista cele doua concepte diferite, de motor
cu combustie si FC. Ambele sunt mult mai putin poluante decat
autobuzele diesel.
Hidrogenul a fost
descoperit de faimosul fizician englez Henry Cavendish, care era “cel
mai bogat dintre invatati si cel mai invatat dintre bogati”,dupa cum
spunea unul dintre contemporanii sai.
Putem adauga ca era si
cel mai meticulos dintre oamenii de stiinta.Se spune ca atunci cand
Cavendish la o carte din propia-i biblioteca intotdea-una isi punea in
locul ei cartea de vizita.Cel mai linistit dintre savanti,devotat in
intregime cercetarii stiintifice,intotdeauna absorbit de stiinta,avea
reputatia unui pust-
nic excentric.Ori acestea erau tocmai calitatile
care faceau posibila deacoperirea noului gaz,hidrogenul.
El a facut descoperirea in 1766,iar in 1783 profesorul francez Charles
a facut sa zboare primul balon cu hidrogen.
Hidrogenul a fost si pentru chimisti a descoperire pretioasa.El I-a
ajutat sa descifreze structura acizilorsi bazelor,aceste foarte
importante clase de compusi chimici.
El a devenit un reactor de laborator indispensabil pentru precipitarea
metalelor dinsolutiile de saruri si pntru reducerea oxizilor
metalici.Si daca am presupune ca hidrogenul nu a fost descoperit in
1766,ci , sa spunem o jumatate de secol mai tarziu
( astfel de lucruri s-ar fi putut
intampla),progresul chimiei in teorie si practica ar fi intarziat prea
mult timp.
Cand chimistii au inceput sa-l cunoasca indeajuns de bine si
practicienii sa-l foloseasca pentru producerea de substante
importante,acest gaz a atras atentia fizicienilor.Studiul lui le-a
furnizat multe informatii care au imbogatit considerabil
cunostiintele stiintifice din acea vreme.
|
Referat oferit de www.ReferateOk.ro |
|