Энергии с водородом

Повышение цен на традиционные источники энергии (природный газ, нефть, уголь) и угроза их исчерпания побудили ученых обратиться к альтернативным путям получения энергии. Роль биотехнологии в создании экономичных возобновляемых энергетических источников (спиртов, биогенных углеводородов, водорода) чрезвычайно велика. Эти экологически чистые виды топлива можно получать путем биоконверсии отходов промышленного и сельскохозяйственного производства. Перспективно продолжение исследований по усовершенствованию и внедрению процессов производства метана, этанола, созданию на основе микроорганизмов (и ферментов) элементов, эффективно производящих электричество, а также по организации искусственного фотосинтеза, в частности биофотолиза воды, при котором можно получать богатые энергией водород и кислород. [c.204]

Водород используют в больших количествах для синтеза аммиака и метилового спирта, для гидроочистки нефтепродуктов, в процессах гидрокрекинга, гидрирования бензола в циклогексан, оксо-синтеза и др. Жидкий водород служит топливом для космических ракетных двигателей. Водород применяют как заш итную среду и восстановитель при ведении ряда металлургических процессов. В топливных элементах преобразуют химическую энергию водорода в электрическую. [c.6]

Одним из путей энергоснабжения в народном хозяйстве в будущем рассматривается применение водорода. Водород может быть получен из воды электрохимическим методом. Получение водорода методом электролиза в часы или дни минимального потребления электрической энергии оказывает положительное влияние на график нагрузки в энергосетях. Электрохимический метод также может быть использован для превращения химической энергии водорода в электрическую. Поэтому электрохимические проблемы водородной энергетики также рассмотрены в настоящей книге. [c.4]

Общий к. п. д. производства водорода, т. е. отношение энергии полученного продукта (сжатого 100%-ного Hj) к энергии, затраченной на его производство и сжатие, представляет собой отношение химической и механической энергии водорода к химической энергии сырья и топлива, энергии, затраченной на производство пара, и электроэнергии, поступившей на производство со стороны. Часть сырья в процессе производства преобразовалась в СН4 и СО тепло сгорания этих компонентов следует вычесть. [c.140]

Источником энергии, очевидно, служит сопряженная реакция окисления-восстановления. Роль донора водорода могут выполнять, например, аланин, лейцин, изолейцин, валин, серин, метионин и т.д. Акцепторами водорода могут служить глицин, пролин, аргинин, триптофан и т.д. Аминокислота-донор дезаминируется в оксокислоту, которая затем в результате окислительного декарбоксилирования превращается в жирную кислоту. Этот этап сопряжен с фосфорилированием и, таким образом, представляет собой реакцию, доставляющую энергию. Водород, перенесенный при этом на ферредоксин, снова связывается при восстановительном дезаминировании аминокислоты-акцептора. Однако не все аминокислоты используются всеми пептолитическими клостридиями. [c.298]

Из уравнений (4.113) и (4.114) видно, что атомные уровни энергии водорода, приближенно равные при R- o, расщепляются [c.129]

На основе термоядерного реактора возможно создание гибридной системы, основанной на электричестве и водороде, оптимизируемой относительно обеих форм энергии (электрической и химической), свободно конвертируемых друг в друга. На рис. 7.22 представлена такая гибридная система, где с полной ясностью показано, что электрическая форма энергии не противопоставляется химической энергии водорода, а последняя дополняет первую и служит ее логическим продолжением. [c.349]

Из уравнений (4,103) и (4.104) видно, что атомные уровни энергии водорода, приближенно равные Рц при Н- оо, расщепляются так, что один из новых уровней оказывается выше, а второй — ниже первоначального уровня. Величина расщепления определяется значениями и интеграла перекрывания 5, что иллюстрирует рис. 24. Величина матричного элемента Рх2 отрицательна, поэтому более низкой энергией обладает уровень ея- Благодаря знаменателю, равному (1 5), расщепление несимметрично относительно Гц, причем [c.113]

Процесс в целом состоит из двух взаимно связанных частей преобразования света в электрический ток (поток электронов) и превращение злек-трического тока в химическую энергию водорода. [c.339]

Кинетику изотопного обмена водорода и дейтерия на никелевой проволоке при 36—100° изучал тоже Фаянс [213], причем нашел 82 = 7,29 ккал моль, а после уменьшения активности никеля 82=9,50 ккал/моль. Подставляя эти величины, а также Сн-н = 104,2 ккал [35] и Рв-п= 106,0 ккал [35], получаем среднее Сп-ш=50,1 ккал, что не отличается от найденного выше Сн-ш=50,1 ккал. Практическое равенство этих величин, очевидно, происходит вследствие малого различия в нулевых энергиях водорода и дейтерия. [c.119]

Чтобы определить, годится ли катализатор для реакции гидрогенизации, необходимо не только знать, способна ли поверхность вызывать ионизацию такой энергии, как ионизационная энергия водорода, но также, какое место занимает эта ионизация по отношению к ионизации неорганических и органических соединений, подвергаемых каталитическому превращению. Рассматривая энергию ионизации следующих органических соединений [c.111]

Если способность меди вызывать ионизацию приблизительно равна ионизационной энергии водорода, то водородные молекулы, адсорбированные на меди, [c.111]

Будучи технологическим сырьем для получения аммиака, метанола, гидразина, гидрирования угля, водород и в новых формах косвенно увеличивает ресурсы энергетического горючего. Все это лишь средства и формы аккумулирования энергии водорода. Универсальность водорода характеризуется и тем, что он способен заменить электричество в качестве энергетического посредника между атомным реактором и потребителями энергии. [c.42]

Каждый из упомянутых методов преобразования первичной солнечной энергии во вторичную химическую энергию водорода найдет, вероятно, свое место в общей системе водородной технологии. [c.347]

Сущность использования тепла ядерной реакции для закрытых термохимических циклов заключается в том, что в этом случае тепло ядерной реакции непосредственно превращается в химическую энергию водорода, так же как в энергетических циклах тепло превращается в работу. [c.350]

Схема Линдемана объяснила наблюдающуюся на опыте смену порядков реакции с изменением давления. На рис. XIII. 7 приведена зависимость периода полураспада диэтилового эфира от начального давления эфира. Время полураспада обратно пропорционально константе скорости реакции с ростом давления значения уменьшаются, достигая постоянного значения. Обнаружено, что в процессах активации и дезактивации молекул реагента А участвует не только сам реагент. Важную роль в некоторых случаях играют продукты реакции и посторонние газы. Из рис. XIII. 7 следует, что добавление водорода препятствует увеличению при разложении эфира. Эффективно участвуя в процессах передачи энергии, водород компенсирует влияние уменьшения начального давления эфира и поддерживает период полураспада на уровне, отвечающем высоким начальным давлениям эфира. Часто подобным компенсирующим влиянием обладают продукты реакции, поэтому наблюдаемая мономоле-кулярная константа скорости реакции Кзф не изменяется в ходе опыта, даже если давление реагента сильно уменьшается. [c.747]

В табл. 8.8 показана достигнутая и предполагаемая температура теплоносителя на выходе из атомных реакторов различного типа [598]. Перечислим основные достоинства термохимических циклов 1) неограниченный источник дешевого сырья (вода) 2) энергия вносится в процесс в своей наиболее дешевой форме — тепла атомного реактора 3) все промежуточные продукты химических процессов возвращаются в цикл, т. е. система теоретически не должна иметь отходов 4) реакции цикла протекают при сравнительно невысоких температурах 5) водород и кислород, получаемые в процессе, легко разделить в ходе кругового цикла 6) энергия тепла атомного реактора непосредственно превращается в химическую энергию водорода 7) большинство предлагаемых процессов не сопровождаются образованием побочных продуктов 8) в качестве химических реагентов. [c.403]

Кинетическое использование энергии ветра, океанских волн, гидравлических ресурсов является гигантским косвенным источником превращения солнечной энергии в электрическую энергию, а затем и в химическую энергию водорода. [c.423]

Поэтому в зависимости от знака AS КПД может быть меньше, равен или больше 100 % [847]. Таким образом, в ЭХГ осуществляется пе только прямое преобразование химической энергии водорода в электрическую энергию, по и реализуется высокоэффективная энергетическая система, исключающая тепловое загрязнение окружающего пространства, что очень важно в экологическом плане. [c.558]

При передаче электроэнергии на дальние расстояния велики затраты на сооружение линий электропередач, которые превышают затраты на сооружение трубопроводов для транспортирования газа. Велики и потери электроэнергии, которые для линии электропередач в 2000 км и выше достигают 15 %. Поэтому представляет интерес сравнить затраты на дальний магистральный транспорт энергии в двух формах в виде электроэнергии и в виде водорода. Сравнение проводят с учетом КПД преобразования энергии водорода в электроэнергию на приемном конце магистрали. Это сравнение представлено на рис. 10.10 [92], где мощность, передаваемая водородом, определена по низшей теплоте сгорания при КПД преобразования теплоты в электроэнергию т) 0,4 (КПД современных ТЭС). Из рисунка следует, что расчетные затраты на магистральный транспорт водорода на большие расстояния при той же передаваемой мощности, в 3—5 раз меньше, чем затраты на передачу электроэнергии. [c.561]

Голые углеродные цепи и кольца имеют большую склонность к полимеризации и превращению в кристаллический графит присоединяясь к атомам углерода с выделением энергии, водород стабилизует молекулярные углеродные скелеты и в то же время как бы изолирует их друг от друга. В результате получаются молекулы углеводородов, притягивающиеся друг к другу слабыми межмолекулярными силами, спадающими с увеличением расстояния между молекулами гораздо быстрее, чем гравитационные или обычные электростатические силы, а именно — обратно пропорционально его шестой степени. [c.250]

О, 0,2 0,3 О, 0,5 0,8 0,7 0,6 О,Э 1,0 Были изучены снектры и и, определены энергии водород- [c.380]

Палладиевая чернь — прекрасный катализатор для гидрирования разнообразных органических соединений. А катализатор тут нужен потому, что молекулярный водород весьма инертен даже с кислородом ири обычных условиях он реагирует необычайно медленно. Ведь сначала молекула водорода должна диссоциировать на атомы, а для этого на каждый моль водорода (то есть всего на два грамма ) нужно затратить 104 килокалории. А вот на поверхности катализатора этот процесс идет с гораздо меньшими затратами энергии, водород резко активизируется. [c.25]

Взрывы, которые порождают избыточные давления, могут быть оценены в величинах энергии, которую они выделяют. Эта энергия может оцениваться в обычных энергетических единицах или в эквивалентном количестве тринитротолуола ТНТ (тротиловый эквивалент). Получены теоретические предельные значения взрывного потенциала для водорода, метана и бензина. Взрывной потенциал на 1 кДж хранимой теплопроизводительности, рассчитанный по высшей теплоте сгорания, составляет 0,17 гТНТ/кДж для водорода, 0,19—для метана и 0,21—для бензина. Таким образом, по эквиваленту аккумулируемой энергии водород имеет наименьший теоретический взрывной потенциал из всех трех горючих. [c.624]

Водород хранится на крыше автомобиля в шести облегченных (авиационных) стальных баллонах, которые имеют массу 62 кг и вмещают 17,8 м водорода, что эквивалентно 33 кВт ч фактической энергии. Водород с помощью циркуляционного насоса прокачивается через батарею ТЭ (рис. 17). При этом водород уносит около 50% образующейся в элементах воды. Остальная вода удаляется воздухом. Насос обеспечивает перепад давления в батарее 246 Па при 10—20-кратном избытке водорода. Такого избытка достаточно для удаления всей воды, получаемой при плотности тока 50 мА/см , температуре в батарее 65 °С и в конденсаторе 25 °С. Вода затем удаляется в конденсатор и собирается в коллекторе емкостью 10 л. Водородный контур имеет клапан для непрерывного сброса газов (3,0—4,5 л/ч), необходимый для удаления инертных примесей. Через водородный контур также может производиться заполнение батареи азотом после выключения и при аварии. Для этого имеются баллон с азотом (объем Л 2 1,1 м ) и кланан, обеспечивающий быструю замену атмосферы батареи (0,4 м мин). [c.111]

Таблица 12 Вращательная энергия водорода (кал на I г-мол)

Это объясняется тем, что значительная часть потенциальной энергии водорода уже израсходована на соединение с кислоро- [ дом при образовании молекулы органического вещества топли- ва. Такой химически связанный, или негорючий , водород при горении топлива выделяет мало тепла. [c.15]

Предполагаемая стоимость водорода атомно-термохимического комплекса к 2000 г. [755], когда он сможет конкурировать с водородом, получаемым из ископаемых горючих, составит 60 долл/1000 м , или 660 долл/т водорода (168 долл/ту. т.). При современной технологии парового риформинга на каждый Дж тепловой энергии водорода требуется затратить 2 Дж в качестве первичной энергии. Если учесть эксплуатационные расходы и амортизацию оборудования, то стоимость 1 Дж тепловой энергии водорода будет примерно в 3—3,5 раза выше, чем в случае нефти или газа. Авторы [755] оценивают стоимость нефти в 56 долл/т у. т. Таким образом при стоимости тепловой энергии водорода 160—180 долл/т у. т. он сможет конкурировать в энергетике с нефтью и газом. Таков экономический аспект создания водородной экоэнергетики на базе атомной энергии. [c.586]

И электростатическое взаимодействие, и делокализацня зарядов уменьшают длину водородной связи. Этому уменьшению препятствует отталкивание, энергия которого, оцененная полу-эмпирически, составляет примерно 8,4 ккал/моль. Наконец, дисперсионное взаимодействие вносит вклад в энергию связи около 3 ккал/моль [34, 40]. Таким образом, общая энергия водород- [c.201]

С помощью водородной энергетики ученые надеются преодолеть главную трудность на пути широкого использования энергии Солнца — ее низкую концентрацию на поверхности Зе.мли. Используя те или иные систе.мы для получения с по.мощью солнечной энергии водорода,. можно было бы таким образо.м концентрировать и запасать энергию Солнца. Возможно, для этой цели в будущем станут создавать водородные плантации , на которых специально выведенные водоросли будут производить водород как продукт фотосинтеза. Через водородную энергетику ядерная и солнечная энергетика стали бы косвенно исполь-зозаться на неэлектрифицированном транспорте. [c.10]

Второй крупной областью возможного применения электрохимических методов для преобразования энергии является трансформация тепловой энергии в химическую или электрическую. В первую очередь имеется в виду трансформация тепла, производимого атомными реакторами, и в меньшей степени тепла, выделяющегося при сжигании угля, в энергию водорода или элек- [c.9]

Водород позволяет отказаться от использования солнечной энергии в процессах синтеза биологических систем с участием диоксида углерода биосферы. Микроорганизмы типа lostridium a eti um способны бурно развиваться в неорганическом субстрате, используя водород как источник энергии и восстановитель. Эффективность использования энергии водорода, т, е. отношение энергии органических продуктов и энергии водорода, в этом случае довольно велика и составляет примерно 50 % [567] и, что не менее важно, велика скорость процесса превращения — биомасса удваивается в течение нескольких часов. Водородоокисляющие бактерии для синтеза всех компонентов живой клетки нуждаются в водороде, диоксиде углерода и кислороде, а также в источниках минерального питания солях азота, фосфора, магния и железа. Для производства 1 т сухих клеток водородных бактерий требуется 5 тыс. м водорода, около 2 тыс. кислорода и около [c.552]

Не исключена возможность, что для получения больших количеств водорода и кислорода удастся непосредственно использовать приходящую на Землю энергию солнечного излучения Фотохимическое разложение (фотолиз) воды позволяет накапливать энергию солнечного излучения в форме химической энергии водорода и кислорода, а из этих газов в водород-кислородном элементе получать электрическую энергию. Возможно также, что атомные электростанции будут способствовать расширению применения топливных элементов. Эти электростанции требуют очень больших капиталовложений, их экономичность значитёль- [c.243]

Самая нижняя линия на рис. 3.1 представляет интерес в связи с оценкой 91 ергии резонанса по теп-лотам гидрирования или сгорания. (См., соогзетст-венно, 3,2 и 3.3). Эта линия отвечает энергии продуктов гидрирования или сгорания за вычето.и энергии водорода или кислорода, поглощенного при реакции. Энергия резонанса ВС равна при это.м ив (или ОР—ЕЬ), которая, в свою очередь, равна разности между энергией. выделяющейся при гидрировании или сгорании, и энергией гидрирования или сгорания, вычис.тенн > в предположении, что веще- [c.84]