Водород в качестве топлива

Одним из кардинальных решений проблемы защиты окружающей среды является использование водорода в качестве топлива, а также применение электрохимических топливных элементов. Быстрыми темпами совершенствуется атомная энергетика. [c.219]

Наконец, проблемы энергетики выдвинули в настоящее время задачу использования водорода в качестве топлива будущего (глава II). [c.205]

Основными методами производства водорода являются паровая конверсия углеводородов или конверсия нефтепродуктов. На долю электрохимических методов приходится примерно 3% получаемого в мире водорода. Однако по существующим оценкам доля электролитического водорода, получаемого в процессе, В дальнейшем будет увеличиваться в связи с сокращением мировых запасов природных газов и нефти. В последние годы довольно широко обсуждается перспектива использования водорода в качестве топлива, при сжигании которого в тепловых машинах практически не образуется экологически вредных ве- [c.125]

Моторные свойства водорода позволяют сделать некоторые предположения о возможности и целесообразности применения водорода в качестве топлива для современных автомобильных двигателей. [c.21]

Водород. Идеальным топливом в экологическом отношении является водород, так как при его сгорании в среде кислорода образуется только вода. По удельной теплотворной способности (в 2,57 раза больше, чем у метана) водород превосходит все известные топлива. Сдерживают применение водорода в качестве топлива необходимость использования в сжатом или жидком состоянии, исключительная способность водорода проникать через различные. материалы и вызывать растрескивание сталей, что создает дополнительные требования к условиям его безопасного хранения, дороговизна получения водорода. [c.654]

В этом, в целом утопичном проекте, наибольший интерес представляет идея использования смеси кислорода и водорода в качестве топлива для ракетного двигателя. Как известно, кислородно—водородная смесь стала одним из основных ракетных топлив [2]. [c.176]

В последние годы все большее внимание уделяется водородной энергетике, т. е. использованию водорода в качестве топлива, в частности, для двигателей внутреннего сгорания. Это представляет особый интерес с экологической точки зрения, т. к. при горении водорода в выделяющихся газах не содержится вредных веществ (продукт горения — вода ). [c.337]

Ведутся исследования по применению микробиологических методов для очистки жидкого и твердого топлива от соединений серы. Одним из кардинальных решений проблемы защиты окружающей среды является использование водорода в качестве топлива, а также применение электрохимических топливных элементов. Быстрыми темпами развивается атомная энергетика, [c.720]

Имеются основания предположить, что в дальнейшем, особенно в связи с предполагаемым широким использованием водорода в качестве топлива, проблема взаимодействия вОдорода с металлами приобретет еще большее значение. Известно, что в поисках новых видов топлива, способных решить и проблему экологического кризиса, водород привлекает все более пристальное внимание. [c.113]

Водородная усталость. Как указано выше, выделение водорода в зоне коррозионно-механического разрушения металлов возможно вследствие катодных процессов при электрохимической коррозии, а также гидролиза коррозионной среды в вершине развивающейся трещины или других дефектах. Участие в разрушении металлов может принимать также находящийся в них металлургический водород. В последнее время водород все чаще используют как технологическую среду. Обширны перспективы применения водорода в качестве топлива в энергетике и транспортной технике, что продиктовано, главным образом, требованиями защиты окружаю-щй среды от загрязнения. Как известно, водород в процессе горения вредных примесей не выделяет и поэтому с экологической точки зрения является идеальным топливом. [c.18]

Экономически этот процесс частично оправдывается использованием побочных продуктов — окиси углерода и водорода — для получения спиртов разд. 15.6, и некоторого количества водорода в качестве топлива для поддержания температуры окисления.] [c.232]

Исключительно перспективно использование водорода в качестве топлива воздушного транспорта. Серьезным недостатком сверхзвуковых самолетов является огромный расход традиционного топлива, значительно снижающий дальность беспосадочных перелетов. Этот недостаток устраняется при использовании водорода, который имеет значительно большую теплотворную способность и к тому же может служить для охлаждения корпуса самолета. Последнее обстоятельство, в свою очередь, позволяет более широко использовать магний и алюминий в качестве конструкционных материалов и снизить массу конструкции в целом. [c.83]

Эффективный энергетический к. п. д. этого цикла равен 42,4% и он может быть основой получения из воды водорода в качестве топлива будущего. [c.130]

В монографии даны анализ водорода как моторного топлива и оценка термодинамического цикла две с использованием водорода в качестве топлива. Приведены особенности рабочего процесса автомобильных ДОС на водороде и смеси бензина с водородом, показаны способы организации рабочего процесса и пути повышения топливной экономичности и снижения токсичности отработавших газов. Описаны способы аккумулирования водорода на борту автомобиля, конструкции различных типов аккумуляторов и опытных образцов водородных автомобилей, а также результаты их испытаний. [c.2]

Проблема использования водорода в качестве топлива для автомобильных двигателей является комплексной. Она включает довольно обширный круг вопросов изучение возможности перевода на водород современных бензиновых двигателей исследование особенностей рабочего процесса этих двигателей при работе на водороде определение оптимальных способов регулирования рабочего процесса, обеспечивающих минимальную токсичность отработавших газов и максимальную топливную экономичность разработку систем питания и эффективных способов хранения водорода на борту автомобиля, а также [c.5]

Идея использования водорода в качестве топлива для поршневых ДВС не нова. В конце 20-х, начале 30-х гг. текущего столетия в Германии и Англии были начаты разработки водородных маршевых двигателей для аэростатов и подводных лодок. Однако в связи с техническими трудностями по организации рабочего процесса, обусловленными моторными свойствами водорода, а также в связи с отсутствием эффективных и безопасных способов его аккумулирования эти работы были приостановлены. [c.8]

Большое влияние на рабочий процесс двигателя оказывают свойства топлива (табл. 2), определяющие качество смесеобразования. При использовании водорода в качестве топлива для ДВС могут применяться несколько способов смесеобразования для двигателей с зажиганием от искры — внешнее и внутреннее (подача водорода как в процессе впуска, так и на линии сжатия) для двигателей с самовоспламенением — внешнее и внутреннее (подача водорода на линии сжатия и зажигание путем впрыска запальной дозы жидкого углеводородного топлива, а также подача водорода в конце такта сжатия по определенному закону совместно с запальной дозой жидкого углеводородного топлива) для газовых турбин — внутреннее с непрерывной подачей водорода в зону горения. [c.11]

Для поддержания оптимального режима работы системы распылитель— горелка служит блок питания (рис. 3.3). В нем предусмотрены устройства и приспособления для обеспечения постоянства давления и расхода газов, для автоматического отключения газового потока, для предотвращения аварийных ситуаций и т. д. Блоки питания большинства приборов рассчитаны на возможность использования воздуха и оксида азота в качестве окислителей и ацетилена и водорода в качестве топлива. В блоках обычно используют стандартные баллоны со сжатыми газами. В табл. 3.2 приведены данные о принятой в СССР маркировке этих баллонов, а также о наличии возможных примесей в газах. [c.107]

Применение водорода в качестве топлива для автомобильных двигателей в первую очередь направлено на достижение минимально возможного уровня токсичности ОГ. В продуктах сгорания водородного двигателя единственным токсичным компонентом могут быть оксиды азота, но в ОГ реального двигателя всегда будут содержаться оксид углерода и углеводороды вследствие частичного сгорания моторного масла, попадающего в камеру сгорания. Однако их количество очень мало, что было подтверждено нашими исследованиями и рядом других исследований [56, 58, 60]. [c.66]

Использование жидкого водорода в качестве топлива для автомобильных двигателей связано с разработкой достаточно простой и надежной системы его хранения и топливоподачи. На рис. 40 показана принципиальная схема возможного варианта такой системы. Водород, находящийся в баке 1 под [c.73]

Установленная надежность в работе низкотемпературного элемента низкого давления с газообразным аммиаком или водородом в качестве топлива и с кислородом или воздухом в качестве окислителя стимулировала разработку систем, создаваемых для этого конкретного типа элемента. Для многих систем былп проведены испытания на длительность работы. На фиг. 157 показана водородно-кислородная топливная батарея, которая проработала непрерывно свыше 4500 час. Потом ее выключили и исследовали результаты продолжительной работы. На фиг. 158 дана вольтамперная характеристика для модели из четырех элементов, испытывавшейся на ста- [c.439]

Водород, наряду с азотом, кислородом и окисью углерода, является исходным сырьем для синтеза важнейших химических продуктов аммиака, азотной кислоты, углеводородов, спиртов и т. п. Водород широко применяется в топливной промышленности для получения бензина путем гидрогенизации твердых и жидких топлив. В настоящее время разрабатывается вопрос о применении водорода в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания. Горение водорода в кислороде используется в технике для получения высоких (до 2500°) температур, необходимых для плавления кварца и тугоплавких металлов. [c.21]

В связи с прогнозируемым истощением запасов нефти и природного газа к концу нашего столетия во всех промышленно развитых странах проводятся работы по изысканию заменителей углеводородных топлив. Предполагается, что к началу XXI в. атомная энергия станет основным источником производства электроэнергии. Однако электроэнергия обладает тем недостатком, что ее нельзя хранить и при передаче на дальние расстояния часть электроэнергии теряется. Среди других источников энергии, использование которых возможно в ближайшем будущем, наиболее перспективным является водород. Преимущества использования водорода в качестве топлива кратко сводятся к следующему [c.117]

Практического применения водорода в качестве топлива для автомобилей можно ожидать после 2000 г. К этому времени должны быть решены вопросы хранения этого горючего на борту автомобиля в количестве, обеспечивающем пробег, равноценный пробегу автомобиля, работающего на традиционном нефтяном топливе, и снижения себестоимости его производства. [c.26]

В последнее время бурно развиваются исследования по водородной энергетике. Одним из основных сдерживающих факторов в использовании водорода в качестве топлива в настоящее время является его дороговизна. Себестоимость водорода может быть существенно снижена в результате использования энергии атом-пых электростанций. [c.216]

В настоящее время все большее внимание начинают уделять использованию водорода в качестве топлива. Водород — превосходный энергоноситель среди всех веществ он имеет самую высокую плотность энергии, равную 33 кВт/кг, в то время как у углерода она равна только 9,1 кВт/кг. Теплотворная способность водорода 142 кДж/г, а у не( и и природного газа 45—50 кДж/г. Большие количества водорода используются в промышленном синтезе NH3 и НС1 для получения метанола, синтетического жидкого топлива, [c.194]

Однако применение водорода в качестве топлива для транспорта имеет и существенный недостаток. Его труднее по сравнению с метанолом транспортировать, так как для газообразного водорода потребуются баллоны высокого давления, а для жидкого водорода криогенные емкости (затраты на сжижение увеличивают примерно на 25% стоимость топлива). Некоторые возможные варианты размещения водородного топлива в автомобиле представлены на рис. ХУ1-3. [c.479]

Для лучшего использования водорода в качестве топлива вместо бензина следует заменить преобразователь энергии. Так, бензин — прекрасное топливо для двигателя внутреннего сгорания, но плохое топливо для топливного элемента [8], в то время как водород — хорошее топливо и для двигателя внутреннего сгорания, и для топливного элемента [45]. Поэтому при замене бензина водородом работа топливного элемента улучшается (рис. XVI- 1 и ХУ1-12). [c.494]

В настоящее вре1ля водород в качестве горючего применяется в ракетных двигателях межконтинентальных и космических ракет.Идею использования ж ,. юго водорода в качестве топлива для ракет высказал К.Э.Циолковский. Реализация ее содействовала видающимся успеха . в освоении космоса. [c.6]

Физикохимические и термодинамические свойства материалов, используемых в ТЭ, в особенности электролита, огфеделяют рабочую температуру и продолжительность работы. Так. Кислотные ТЭ работают при температурах до 200 °С с целью избежания высокого давления водяного пара и быстрого разрушения электролита. Рабочая температура в твердооксидных топлив1П)1х элементах определяется ионной проводимостью электролита. Низкотемпературные ТЭ используют водные электролиты и водород (иди газ, богатый водородом) в качестве топлива. В дополнение к своим групповым характеристикам, топливные элементы характеризуются следующими свойствами. [c.61]

С начала 70-х гг. в нашей стране, США, Японии и ряде других высокоразвитых стран проводятся комплексные научно-исследовательские работы по использованию водорода в качестве топлива для тепловых двигателей и прежде всего — для автомобильных. К настоящему времени установлена принципиальная возможность перевода автомобильного транспорта на водород. Несмотря на то, что практической реализации этого направления препятствует полностью отсутствующая инфраструктура, по мнению ведущих специалистов в области водородной энергетики, водородный привод вследствие почти полного отсутствия токсичных веществ в отработавших газах и существенно более высокого КПД двигателя уже в 1985—1990 гг. может найти применение для городского транспорта. Поэтапный ввод смешанной эксплуатации на смеси нефтяных топлив с водородом позволит значительно облегчить в будущем переход на чистоводородный привод. [c.7]

Применение водорода в качестве топлива для автомобильных двигателей связано с решением такой важной проблемы, как компактное и безопасное аккумулирование водорода на борту автомобиля. Водород на борту автомобиля можно транспортировать в газообразном и жидком состояниях, в связанном состоянии в виде обратимых металлогидридов. Также представляется возможным получение водорода на борту из воды с помош,ью эн рг0аккумулиг)уютп,их веществ (ЭАВ). Независимо от способа аккумулирования водорода автомобильная система должна отвечать определенным требованиям по дальности пробега автомобиля, по простоте обслуживания и высокой взрьшо- и пожаробезопасности, по рациональной компоновке на автомобиле, по возможности пребывания автомобиля на закрытой стоянке, по относительной стоимости и др. [c.70]

Большой интерес вызывает использование в качестве топлива для дизелей водорода [6.5, 6.53—6.54]. Этот энергоноситель характеризуется высокой массовой теплотой сгорания и имеет широчайшую сырьевую базу. Целесообразность использования водорода в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания объясняется его уникальными физико-химическими свойствами (см. табл. 6.2) и наиболее высокими экологическими качествами двигателя, работаюшего на водороде, по сравнению с другими альтернативными топливами. Широкие концентрационные пределы воспламенения водородно-воздуш-ных смесей (4-75 об. %) позволяют обеспечить оптимальные условия его сгорания с точки зрения топливной экономичности и токсичности ОГ. Двигатель, работающий на водороде, отличается хорошей топливной экономичностью, что объясняется высокой теплотворной способностью водорода по сравнению с дизельным топливом равно 119 872 и 42 500 кДж/кг соответственно). Отработавшие газы водородного двигателя значительно менее токсичны, чем ОГ традиционного дизеля. Поскольку в водородном топливе отсутствуют атомы углерода С, продукты сгорания водорода не содержат несгоревших углеводородов СН и сажи С и отличаются пониженным содержанием монооксида СО и диоксида СО2 углерода (продуктом окисления водорода является вода). В ОГ такого двигателя присутствуют оксиды азота N0 , но и их содержание на 10—15 % ниже, чем у бензинового двигателя, и на 20—25 % ниже, чем у дизеля. Вместе с тем, из-за высокой скорости сгорания водородно-воздушных смесей отмечаются повышение жесткости цикла и соответствующий рост нагрузок на детали цилиндропоршневой группы двигателя. [c.249]

В ФКТЭ в качестве электролита используется концентрированная фосфорная кислота, содержащаяся в полимерной матрице. Температура их работы в основном определяется стабильностью кислоты и составляет примерно 160—220 "С. Достоинством ФКТЭ является то, что они не требуют соблюдения жестких условий по чистоте подаваемого водорода. В качестве топлива может использоваться водородсодержащая смесь, содержащая до 0,5 % (об.) СО без какого-либо существенного падения рабочих характеристик ТЭ. В настоящее время это самые широко используемые топливные элементы. Максимальная достигнутая мощность энергоустановки на основе ФКТЭ составляет около 11 МВт. Однако наиболее широкое применение находят энергоустановки мощностью 100—250 кВт, несколько сотен которых уже успешно функционируют по всему миру преимущественно для децентрализованного стационарного снабжения электричеством жилых домов и производственных зданий. [c.14]

Способы хранения энергии ветра. При использовании энергии ветра возникает серьезная проблема избыток энергии в ветреную погоду и недостаток ее в периоды безветрия. Простейщим способом накопления и сохранения энергии ветра является использование движения ветроколеса для перекачки насосами воды в расположенные на достаточной высоте резервуары (бассейны), как это происходит, например на гидроаккумулирующих ГЭС. Существуют и другие способы и проекты от обычных аккумуляторных батарей, нагнетания воздуха в подземные пещеры до производства водорода в качестве топлива. Последний способ в настоящее время рассматривается как наиболее перспективный. Электрический ток от ВЭУ используют для получения из воды кислорода и водорода электролизом с последующим (по окончании хранения) применением Н2 в качестве топлива, например в электрохимических генераторах — топливных элементах. [c.326]

Не допуская преувеличения, можно утверждать, что связь космической техники с криогеникой, начатая Пиолковским, помогла человеку не только выйти в космос, но и развить, как часто бывает, другие возможности. Одно из них - использование жидкого метана, а затем и жидкого водорода в качестве топлива в авиационных и автомобильных двигателях. Опытный самолет ТУ-154 уже летал на жидком водороде. Но это только первые шаги. Лля новых межконтинентальных сверхзвуковых лайнеров это топливо дает еще больше возможностей. По самым скромным подсчетам, масса самолета во время полета при переходе на жидкий водород снизится при прочих равных условиях примерно на 25%, а стоимость - примерно на 30%. Кроме этого, продукт сгорания (а не продукты, как у керо сина) будет экологически чистым. [c.314]

Следует указать, что изучение вопроса о применении водорода в качестве топлива ведется в нашей стране давно. Уже созданы и прошли первые испытания автомобили, в которых двигатели работали тсак на чистом водороде, так и на обычном топливе с добавкой водорода. Однако практическое использование водорода связано с решением ряда технических проблем, например, с разработкой дешевого способа получения, хранением и созданием материалов, стойких в атмосфере водорода. [c.9]

Одной из очень интересных проблем, связанных с химией, является поиск нового топлива для транспорта. Батареи и топливные элементы уже упоминались ранее как возможные альтернативы они производят электроэнергию, что практически полностью снимает вопрос загрязнения. Промежуточной фазой такого пути развития, вероятно, можно считать использование водорода в качестве топлива. Использование сжиженного водорода имеет большие преимущества. Транспортирование водорода на большие расстояния позволит избежать опасностей, возникающих при использовании атомных реагсторов,. [c.20]