Животът на съвременния човек не е възможно без енергия. Научните изследвания показват, че продължителността на живота в много страни е пряко пропорционално на консумацията на енергия на глава от населението. Така например, в Канада, където средната продължителност на живота е в близост до 80 години, на човек годишно възлиза на 8 тона гориво!

На фона на покачващите се цени на енергията и изменението на климата не е валиден използване на традиционни методи за производство на електроенергия с ефективност 30-40%. Днес, поради това, въвеждането на алтернативни енергийни източници като слънчеви, вятърни централи и горивни клетки е необходимост за много страни.

Отделна точка тук са горивни клетки, които не са възобновяеми и основава по същество, както и класическите методи за изгаряне на гориво (водород, метан), но почти екологични и имат висока ефективност 50-60%!

С маса прехода към алтернативни (т.е. възобновяеми енергийни източници), човечеството не може без водород енергия. Много хора може да не са чували за това, но често не представляват какво означава. Тъй като се очаква (понастоящем съществуващите възобновяеми енергийни източници - вятър, слънчева енергия, не фантастично "Cold Fusion" и "модули нула цяло" от научно-фантастичен филм а) енергийни източници трябва да бъдат ефективни, "средно", който може да се съхранява в добри времена и да се използва в пиковите часове, както и транспорт на дълги разстояния. Тези изисквания не са доволни от електроенергията, не може да се съхранява, и предаване на дълги разстояния изисква много високо напрежение, в резултат на което икономически неоправдано! Електричество - приятелска форма на енергия и потреблението на неговото поколение сам, и в същото време (както е сега на производството и потреблението) - трудна задача, и в резултат на това не е икономически ефективно режима на работа на захранването, изключете постоянната заплаха от срив на системата.

Най-обещаващите в това отношение се счита за водород, много учени го наричат ​​"горивото на XXI век", в състояние да реши проблемите на околната среда, свързани както с освобождаването на токсични вещества в атмосферата, а натрупването на въглероден диоксид, което води до нарушаване на биосферата енергията и.

Предимствата на водород като енергиен източник - е преди всичко висока калоричност на 33,3 кВтч / кг (за сравнение, таблица 1), относително прост производство и възможността лесно да се преобразува в електрическа енергия в горивни клетки, както и лесно транспортиране без загуби (в тръби или резервоари например).

Таблица 1 Сравнение на енергия

Енергиен носител кВтч / л кВтч / кг

Дизел 11.6 9.7

Водородът в метален хидрид съединения 3,18 0,58

Течен водород 2,36 33.3

Сгъстен водород при 30 МРа 0,75 33,3

Водещият акумулатор 0,09 0,03

Все пак, има някои трудности. Първият проблем - това е трудно за съхранение на водород. На второ място, има проблемни аспекти на безопасната употреба на този енергиен ресурс. Водород - е безцветна и без мирис газ. При концентрация 4 - 75% във въздуха, водород може да бъде осветена, докато при концентрация 13 - 59% -vol е експлозивна смес. Минимална енергия на запалване е само 0,02 MJ, може би дори запалване на електростатичен разряд. Температура на самозапалване на 585oC. Предимството на това е, че водородът е значително по-лек от въздуха и по този начин бързо отстранява на открито, което противодейства постижение смес опасна концентрация. На практика използването на водород е свързан с подобни проблеми и рискове, които се появяват, когато се работи с природен газ.

При получаване на електрическа енергия, съхранена в водорода, произведена от възобновяеми източници на страна на потребителите на енергия трябва да бъде като химическа енергия в електрическа енергия ефективно да конвертирате. Сравнение на ефективността на различни химически енергия в електрически технологии за преобразуване, е показана на Фигура 1. Както показва фигурата, най-ефективният начин е да комбинира енергията на висока температура горивни клетки и газова турбина с ниско налягане.

Фигура 1 - Сравнение на ефективността на електроцентрали

Алтернативна енергия в страната ни е в начален стадий, а в Европа се развива с бързи темпове. Страните от ЕС сериозно разчитат на енергия от слънцето, вятъра, водата, интериор и водород енергията на земята.

По всички изчисления, ефективността на топлоелектрически централи в страната ни да не надхвърля 30%, за вредните емисии като цяло могат да си мълчат, а ефективността на водородни горивни клетки е значително по-висок, и постепенно се намалява тяхната цена.

За да се превърне химическата енергия на водород в електроенергия се счита за най-ефективно използване на горивни клетки с ефективност най-малко 50%. В резултат на водород горивната клетка само топлина и вода се произвеждат в допълнение към електрическа енергия (в малки количества). Те съдържат няма движещи се части и напълно безшумен.

Така наречените SOFC (Твърди оксид горивна клетка-твърдо оксид горивни клетки) са най-обещаващите за стационарно производство на електроенергия. Значително предимство на SOFC е използването като гориво като водород и въглеводороди (метан, пропан), които могат да осигурят горивни елементи по време на недостиг "чист" водород, както и на енергия постепенен преход "водородни релсите" на.

Фигура 1 - Схема на висока температура горивната клетка

Ние считаме, че в детайли работата на SOFC. Той се състои от катод, към които се подава въздух и преминаване през порите се разпадат, и йонизиране електролита преминава през реакционната зона от страна на анода. Там той се окислява водород към вода, която се увлича с поток на гориво към външната страна, и формира в тази реакция, свободни електрони преминават през външна верига към катода. И процесът се повтаря. За всеки мол вода освободен 237kDzh. 1.23 век еквивалент теоретично максимално напрежение, на практика това е със сигурност по-долу 1V.

Комбинирани системи, базирани на SOFC и газови турбини могат да имат ефективност до 82% е все още огромна икономия на CO2 и парите, похарчени за гориво. Също така обещаващ е използването на SOFC малки и средни централи за децентрализирана власт, защото съществуващата инфраструктура на мрежи за газ и електричество е идеален за това. Технологията на горивните клетки е вече на пазара преди почивката.

". Така например, в Канада, където средната продължителност на живота е в близост до 80 години, на човек годишно възлиза на 8 тона гориво!"
И те все още си жив?
Аз само stoveheating отива в години 3 тона еквивалент на гориво. Това не се брои имейла. енергетика, транспорт, храна, бензин за колата, пътувания и др., и така нататък., където се губи енергията. И ако всичко това се трансформира в конвенционалното гориво. И не казвай това, което "конвенционален гориво"?

. "Докато в Европа това е във възход"
О: Да! Това става особено очевидно по време на периода на прекъсване на доставките на Българо газ. )

"По всички изчисления, ефективността на топлоелектрическите централи не надвишава 30% в нашата страна"
Това е страната, в която такова по CHP? Да, селски седло плоча върху слама осигурява два пъти на ефективността

"Така че днес въвеждането на алтернативни енергийни източници като слънчеви, вятърни централи и горивни клетки е необходимост в много страни."
И каква е ефективността на слънчеви и вятърни централи?

"Значително предимство на SOFC е използването като гориво като водород и въглеводороди (метан, пропан), които могат да осигурят горивни елементи по време на недостиг" чист "водород, както и на енергийните постепенен преход" водородни релсите "

Но защо използването на въглеводородно гориво в прехода към "водородни релсите". А там, където те отново се вземат, отново в България.
Това е като да се казва: "непознати пайове и добър баща за лечение"

"За всеки мол вода освободен 237kDzh. Това се равнява на 1.23 век теоретично максимално напрежение, на практика то със сигурност е под 1"
Kilodzhoul- е единица за енергия, която никога не е била и няма да бъде еквивалентно на напрежение във волтове.