Водородные топлива

В книге рассмотрены запасы источников энергии — угля, нефти, газа, торфа, сланцев, битуминозных пород, гидроэнергии и т. д., отдельных стран и континентов, приведены размеры их добычи, потребления, объема экспорта и импорта. Показана структура энергетического баланса по отдельным странам, континентам и в целом по миру. Даны сведения о крупнейших нефтяных монополиях и их агрессивной энергетической политике. Показаны масштабы их деятельности и расхищения энергетических ресурсов развивающихся стран. Указаны новые источники энергии — атомной, солнечной, водородного топлива, газификация угля и т. д. [c.351]

По сравнению с системами хранения водородного топлива (криогенной, гидридной и газобаллонной) при использовании метанольного газификатора масса топливной системы снижается в 7—10 раз. Кроме того, отмечается более высокий эффективный к. п. д. двигателя на частичных нагрузках. Например, при стендовых испытаниях двигателя с рабочим объемом 2,4 л и е = 8,2 на модельном синтез-газе, соответствующем по составу продуктам конверсии метанола, обеспечивалась устойчивая работа при а = 2,4 [176]. При этом эффективный к. п. д. по сравнению с бензиновым вариантом возрос на 21%, а выбросы токсичных компонентов с отработавшими газами практически отсутствовали. [c.187]

Для снижения вредного влияния транспорта проводятся следующие мероприятия- на автотранспорте применяют менее токсичные дизельные двигатели, сжиженный природный газ и специальные добавки к бензину (метанол и высшие спирты). Использование газа позволяет снизить в выхлопе содержание вредных веществ до 40% (оксидов азота и углерода, сажи). Бензино-водородное топливо (содержание водорода 12%) должно заменить этилированный бензин, при этом экономичность двигателей повысится на 20%, а расход топлива снизится [c.53]

Выравнивание графика нагрузок в энергосетях может быть обеспеч о также другими станциями и устройствами гидроаккумулирующими станциями, электролизными установками и генераторами энергии на водородном топливе, паровыми аккумуляторами, маховиками, электромагнитными накопителями, химическими накопителями и другими. [c.238]

Указанные выше зависимости количества отравляющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, от типа двигателя, его технического состояния и режима работы определяют организационные мероприятия, позволяющие существенно снизить загрязнение атмосферы. К их числу относятся поддержание двигателя в исправном состоянии, упорядочение автомобильного движения, включая принцип зеленой волны , ограничение числа стоянок, увеличение удельного веса общественного транспорта, ограничение въезда машин в густонаселенные места и т.д. Эти мероприятия позволяют снизить загрязнение атмосферы городов, но, разумеется, не обеспечивают безвредность автомобильного транспорта. В значительной степени проблема может быть решена в результате перехода на другие виды жидкого топлива, например на спиртовое топливо (метанол, метиловое топливо, этанол), а также на газообразное (пропан, водород). Замена углеводородного топлива спиртовым позволяет уменьшить содержание оксида углерода в отработавших газах. Использование водородного топлива полностью исключает загрязнение углеродсодержащими веществами, но не оксидами азота. Кардиальным решением проблемы создания безвредного городского транспорта принято считать переход на электромобили. Но переход на новые виды топлива и тем более переход на электромобили связан с реконструкцией или заменой всего автомобильного парка, по прогнозам специалистов для такого перехода потребуется не один десяток [c.153]

Доказательством такого исключения являются кривые изменения удельного импульса по составу смеси, приведенные для ряда топлив на рис. 3.4. Причина сдвига максимума удельной тяги кислород — водородного топлива в область глубокого обогащения горючим кроется в характере реакции окисления водО зода. В этом случае именно при значениях а, близких к 0,3, получается наибольшее количество свободного водорода и молекулярный вес продуктов реакции достигает минимума, а это, в свою очередь, ведет к увеличению газовой постоянной продуктов сгорания, росту скорости истечения и удельного импульса. Положение значительно улучшается при переходе к такому окислителю, как фтор. Водород с фтором дает удельный импульс в [c.103]

Рассмотрим основные энергетические и физико-химические показатели компонентов вышеперечисленных высокоэнергетических топлив и сравнительные характеристики отдельных групп. Сравнение всех видов новых топлив обычно проводят с кислородно-водородным топливом, которое является общепризнанным международным эталоном. [c.192]

Водород как моторное топливо. Водород может быть применен в качестве моторного топлива в двигателях внутреннего сгорания. При этом основным достоинством водородного топлива является отсутствие нри его сгорании вредных выхлопных газов и нагара на цилиндрах, образующихся при работе других топлив, содержащих углерод. [c.38]

Теплотворная способность 1 кг водорода выше, чем у обычных топлив. Количество тепла, выделяющееся при горении 1 кг водорода, составляет 33900 ккал. Однако большим недостатком водородного топлива является его незначительный j дельный вес, в силу чего 1 л его дает нри сгорании всего 3,05 ккал. [c.38]

Применение водородного топлива в транспортных и передвижных двигателях представляется нецелесообразным, так как вес тары (баллонов), в котором перевозится топливо, в этом случае превышает вес самого топлива но крайней мере в 70 раз. [c.38]

Оптимальный способ получения работы нам могут дать гальванические (в частности, топливные) элементы. Особый интерес представляет проблема получения электроэнергии за счет электрохимического сжигания водорода в топливных элементах, которые, во-первых, обеспечивают более высокий к. п. д., чем современные источники электроэнергии, а во-вторых, позволят решить проблему загрязнения атмосферы. Наибольшее применение эти элементы должны найти на транспорте в качестве источников энергии для автомобилей. Машины, работающие на водородном топливе вместо бензина, помогут очистить атмосферу от загрязнений. Поэтому проблема получения водородного горючего очень важна и интересна. Получение больших количеств водорода предполагается осуществлять путем разложения (радиолиза) воды под воздействием радиоактивных излучений на атомных станциях. Возможно, для этой цели удастся также использовать энергию солнечного излучения — фотолиз воды. Топливные элементы помогут избавиться от зависимости в отношении природного нефтяного и углеводородного топлива. Однако на пути технического решения этой задачи стоят большие трудности. Наши знания тонкого и сложного каталитического механизма электрохимических процессов еще недостаточны. [c.8]

В СССР имеется опыт использования водорода как горючего для автотранспорта. В дни Великой Отечественной войны во время ленинградской блокады около 600 автомобильных двигателей было переведено на водородное горючее. В Москве в то же время на водородном горючем работало еще 300 двигателей автомашин. Перевод двигателей на водородное топливо позволил сэкономить бензин, необходимый фронту [4]. Ближайшая перспектива - добавка небольшого количества водорода к автомобильному топливу. При 5 -ной добавке водорода к бензину выброс углеводородов снижается вдвое, исключается образование канцерогенных веществ. [c.4]

Фтор, как самый сильный окислитель, существенно улучшает химическое ракетное топливо. Смесь лития, водорода и фтора обеспечивает импульс, почти в полтора раза превышающий импульс кислородо-водородного топлива и, надо полагать, предельно возможный для химического ракетного топлива. Но это улучшение все же не столь значительно, чтобы говорить о создании на этой основе принципиально нового топлива. А есть ли вообще такой путь для химических систем Можно сказать, что есть, но пока он представляется не столько технологичным, сколько фантастичным. [c.178]

В век научно-технической революции мы наблюдаем бурный рост электрохимических способов производства. Появились не только новые технологические схемы, но и получают дальнейшее развитие давно известные процессы. Так, разработанный еще в конце прошлого века процесс получения водорода электролизом воды через некоторое время, по-видимому, найдет широчайшее применение как источник водорода — основного топлива будущего. И дело здесь не столько в том, что электролиз воды дает относительно дешевый продукт, а в том, что этот процесс в сочетании с исполь- зованием солнечных источников электрической энергии позволит создать экологически чистый цикл производства и использования водородного топлива. [c.3]

Следует отметить, что в настоящее время работы по переводу дизелей на водород пока не вышли из стадии отдельных лабораторных исследований. Стоимость водородного топлива все еще намного превышает стоимость дизельного топлива, несмотря на удорожание последнего. Вместе с тем технико-экономические показатели процесса производства водорода из природного газа, угля, других углеводородных ресурсов могут быть заметно улучшены. Возможно использование в этом производстве дешевого тепла атомных реакторов, что существенно снижает стоимость водородного топлива [6.5]. [c.251]

Вместе с тем аммиак как моторное топливо для дизелей обладает рядом несомненных преимуществ. Его молекула не содержит атомов углерода, а массовая доля атомов водорода составляет около 18 %. При нормальной температуре и давлении 1 МПа аммиак находится в жидкой фазе и имеет плотность = 690 кг/м , что сопоставимо с плотностью бензина. С учетом указанного выще процентного содержания водорода в молекуле аммиака (18 %) объемная плотность водородного топлива в жидком аммиаке вдвое превосходит плотность жидкого водорода (Ргж = 71 кг/м ). Таким образом, использование аммиака вместо водорода в целом решает проблему хранения и транспортировки горючего на борту автомобиля [6.53]. [c.253]

Получение водородного топлива для топливных элементов. Непрямые топливные элементы, т.е. элементы, использующие водород, полученный после реформирования метана, в настоящее время наиболее перспективны. В Институте технологии газа (Чикаго), занимающемся проблемами топливных элементов, для получения водорода разработана установка производительностью 35 м /ч. [c.238]

В этом институте установлено также, что природный газолин, нормальный гексан и 1Р-4 (реактивное топливо) успешно преобразуются под действием пара и при сравнительно низких температурах в водородное топливо для топливных элементов. [c.238]

До 1973 г. стоимость чистого монокристаллического кремния, необходимого для фотогальванических преобразователей, была чрезвычайно высока, ока эквивалентна 100 тыс. долларов за 1 кВг. Исходя из этих данных получают, что стоимость электроэнергии, или водородного топлива как вторичного продукта, получаемого с ее помощью, будет в 100 раз выше стоимости энергии, которая используется в настоящее время. По этой причине преобразование солнечной энергии считалось экономически невыгодным особенно в 60-е годы, когда горизонты энергетического будущего были безоблачны. [c.458]

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]

Электрохимический метод исключительно прост и хорошо известен как электролиз воды. Задача состоит в том, чтобы оценить энергию, которую можно получить при использовании водородного топлива, предварительно передав водород по трубопроводу, и сравнить ее со стоимостью первоначальной энергии, которую необходимо затратить для получения электричества, используемого затем для электролиза воды. Таким образом, следует [c.483]

Доступность водородного топлива будет способствовать при-менению высокоэффективных водородных топливных элементов, в частности, в автомобилях, предназначенных для поездок на большие расстояния (топливный элемент в электромобилях) режим ускорения таких автомобилей достигается путем включения батарей на определенное время [22] для зарядки их энергией топливных элементов. [c.509]

Эту гибридную схему можно заменить другой, в которой небольшой двигатель внутреннего сгорания (на водородном топливе) использовался для зарядки батареи. С помощью электропривода осуществляли разгон и езду со скоростью менее 50 км/ч (при более высокой скорости может включаться двигатель внутреннего сгорания). Эти системы не будут вызывать значительного загрязнения окружающей среды, но наименьшее загрязнение производят чисто электрические системы (табл. ХУП-1). [c.517]

Пресная вода необходима в громадных количествах не только для питья, но и для других целей, например, в сельском хозяйстве, при производстве водородного топлива и др. Отсутствие пресной воды препятствует освоению значительных земельных площадей, в частности, в Австралии. Поэтому разработка достаточно дешевого способа получения пресной воды из морской является важнейшей задачей. [c.530]

Собственные массы ГБА превышают массы базовых моделей на 200-400 кг, а запас составляет 400-500 км. В 1990 г. в стране количество эксплуатируемых газобаллонных автомобилей достигло 320 тыс.ед. Темпы перевода части автомобильного парка страны на газовое топливо сдерживаются ограниченными возможностями по заправке ГБА. В перспективе предусматривается ускоренное строительство в ряде экономических районов страны газонаполнительных станций. В качестве перспективного альтернативного источника моторного топлива рассматривается и жидкий водород. Он имеет в 2,8 раза высокую теплотворную способность в сравнении с авиационным керосином, что делает водород особенно привлекательным для гипер-звуковой авиации будущего. Запасы водорода практически неограни-чены. Водородное топливо не загрязняет окружающую среду. Но высокая стоимость водорода и трудности, связанные с заправкой и хранением, пока препятствуют его широкому практическому использованию. [c.215]

В настоящее время ведутся работы по использованию водорода как топлива для двигателей внутреннего сгорания с целью снижения токсичности выхлопных газов. Фирма "Даймлер Бенц" разработала проект городского автобуса с запасом водорода в гидридах металлов на 400 км пробега. В Канаде намечается пустить трансконтинентальный экспресс на водородном топливе. [c.7]

РЬО является мощным антидетонатором для водородного топлива, и, во-вторых, т ), что РЬО, по неопубликованным данным Балдуина, разрушает НО2 в реа кдии окисления водорода. [c.491]

Нами был предложен оптически прозрачный двигатель на основе монокристаллического лейкосапфира. Основная идея заключается в том, что при сгорании топлива его лучевая составляющая, беспрепятственно проникая сквозь прозрачные стенки цилиндра, не ведет к существенному повышению температуры двигателя. Более того, возникает возможность преобразования энергии светового излучения, прошедшего через стенку, в электрическую, например, с помощь полупроводниковых диодов. А рекордно низкий коэффициент трения лейкосапфира способствует уменьшенгпо энергетических потерь. Оптически прозрачные стенки цилиндра позволяют использовать новые системы возбуждения горения рабочей смеси, например, с помощью малогабаритных полупроводниковых лазеров. Визуальное наблюдение за работой цилиндров может явиться существенным преимуществом. Кроме того в двигателях из лейкосапфира возможно использование экологически чистого кислород-водородного топлива. [c.6]

Целесообразность применения водородного топлива в настоящее время ограничивается возможностью производства дешевого водорода. В отдельных случаях использование водорода в качестве моторного топлива может оказаться рациональным. Это справедливо в основном для стационарных двигателей на силовых установках завода, где имеются избытки водорода, или на тех электростанциях, где существует возможность расходовать для покрытия пиковых нагрузок водород, полученный и аккумулированный в часы минимальных нагрузок. Очевидно, что наиболеё подходящим методом получения водорода в этих условиях является электролиз воды под давлением. [c.38]

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]

Другим очень важным преимуществом является то, что при создании транспорта на водородном топливе можно использовать то же aiMoe оборудование, что и при создании обычного транспорта. [c.21]

Менее благоприятный аспект— это использование водородного топлива после того, как оно достигнет пункта назначения. Если это топливо должно быть преобразовано в электричество, то следует учесть другой фактор — коэффициент полезного действия топливного элемента, с помощью которого осуществляется преобразование. Величина к.п.д. будет не выше 0,7, но может быть равна 0,6. Поэтому, если конечной целью является производство электроэнергии, то расстояние, определяющее конкурентоспособность водородной энергетики, возрастет. Однако в развитых странах доля газа, преобразованного в электричество, составляет только 157о потребляемой энергии. Следовательно, большая часть водорода, рассматриваемого в водородной энергетике, будет исполь- [c.474]