Хранение водорода стоимость

На рис. 6.5 изображено устройство водородно-кислородного топливного элемента с твердым электролитом, представляющим собой ионообменную мембрану. Мембрана непроницаема для реагирующих газов, но проницаема для ионов водорода, которые и переносят ток между электродами. Чтобы сопротивление элемента было как можно меньше, мембрану делают насколько возможно тонкой. Для облегчения работы элемента при 40—60° С электроды покрывают тонкодиспергированной платиной, действующей как катализатор. Осушка происходит в ходе работы элемента. Топливные элементы обычного типа успешно использовались в космических исследованиях и оказались весьма эффективными. Широкому использованию этого элемента препятствуют два его недостатка трудность хранения водорода и высокая стоимость платинового катализатора. Для водородно-кислородных топливных элементов, работающих при повышенных температурах, найдены более дешевые катализаторы. [c.203]

С тех пор как экспериментальная работа была прекра-щена, встал вопрос о том, в каком направлении должны прО водиться дальнейшее исследование и разработка топливных элементов. Во-первых, было ясно, что инженеры не согласятся с использованием топливных элементов этого типа для аккумулирования энергии, особенно на средствах передвижения, отчасти вследствие весьма высокой стоимости водорода и кислорода, получаемых электролизом воды, а отчасти вследствие большого веса и размера газовых баллонов если только не будет изобретен какой-нибудь совсем новый метод хранения водорода, неизбежно придется обратиться к использованию экономически доступных жидких топлив. Поскольку непосредственное применение углеводородов и даже метанола в элементе этого типа сопряжено с трудностями, считают, что наилучшим решением является следующее конвертировать жидкое топливо, такое, как метанол, в смесь водорода и двуокиси углерода (плюс небольшой процент примесей), отмыть большую часть двуокиси углерода, положим, с помощью моноэтаноламина, а водород использовать электрохимически в элементе (см. фиг. 151). И наконец, если бы удалось изготовить электроды, которые из газовой смеси электрохимически окисляли бы водород и отбрасывали все остальное, это позволило бы избежать процесса очистки. Несколько лет назад были проведены опыты по использованию водорода, смешанного с окисью углерода, количество которой доходило до 10%, и результаты получились такие же, как при работе с чистым водородом, хотя следует признать, что длительных испытаний проведено не было. Значит, почти несомненно, что при этих условиях пористые никелевые электроды не отравляются окисью углерода но, чтобы определить, оказывают ли вредное воздействие на электрод какие-нибудь примеси, которые могут присутствовать в газовой смеси, следовало бы провести испытания на длительность работы в течение нескольких сотен часов нужно было бы также определить скорость карбонизации раствора гидроокиси калия и разработать практический метод регенерации КОН. [c.393]

Но экономичность передачи аммиака вместо молекулярного водорода меняется, если учитывать стоимость хранения водорода, например в жидком виде. Аммиак в жидком виде при нормальном давлении можно хранить при 240 К. Для хранения жидкого аммиака при температуре 300 К необходимо давление в хранилище порядка 1 МПа, но хранилище большого [c.472]

Рис. 9.18. Удельная годовая стоимость различных методов хранения водорода Ц как функция степени использования хранилища % при числе процедур заправки в год N = 280 и энергетическом эквиваленте хранимого водорода I = 200 МВт

Экономичность системы хранения водорода определяется рядом параметров, в первую очередь степенью использования данной системы, т. е. соотношением между максимальной возможностью хранения водорода в данной системе к среднему фактическому количеству. Обозначим эту величину через R. Следует учитывать, что Н может изменяться в очень широких пределах, например от 2 и до 80. И в зависимости от изменения / будет меняться стоимость различных методов хранения, что показано на рис. 9.18. На этом рисунке N означает число процедур заполнения в год. Предел [c.490]

При вычислении стоимости хранения водорода различными методами, представленными в табл. 9.26, использовали следующие исходные данные [c.493]

Сравнение стоимости хранения водорода в стандартных условиях и для случая хранения в баках автомобиля дано на рис. 9.19. В стоимость включены капитальные вложения на зарядное оборудование (например, аппаратура для ожижения водорода, компрессоры и т. д.), резервуары, затраты [c.493]

Электрохимическое окисление водорода открывает наиболее революционную область его применения, ибо благодаря ей можно, исходя из водородно-распределительной системы, снабжать горючим автономные источники энергии с КПД от 40 до 80 %. Водородные топливные элементы (ВТЭ) в комбинации с хранением водорода в виде гидридов позволяют использовать их для автомобильной тяги. Такие электромобили на водороде не загрязняют окружающее пространство и потребляют энергии в несколько раз меньще соответствующих двигателей внутреннего сгорания, имеют приемлемое соотношение массы, объема и стоимости. [c.533]

Представляется перспективным хранение водорода в виде жидких (аммиак, метанол и др.) или твердых гидридов. Стоимость хранения водорода в виде аммиака примерно в 4 раза ниже стоимости хранения жидкого водорода. Использование гидридного водорода весьма перспективно в наземном транспорте, особенно в больших городах, позволит предотвратить загрязнение атмосферы. [c.613]

Нет смысла сопоставлять предполагаемую стоимость электроэнергии, водорода и метанола. Во-первых, эти цены могут быть лишь предполагаемыми, и неопределенность этих оценок делает бессмысленным любое их сопоставление. Кроме того, многое за-висит от расстояния между местом добычи и местом сбыта топлива. Электроэнергия, вероятно, дешевле, чем водород, если рас стояние до источника энергии составляет несколько сотен километров и, очевидно, дороже при расстояниях более 800 км. Метанол можно получать из Нг, и он будет таким образом дороже газообразного Нг, но трудно сказать, будет ли он дороже сжиженного Н2, который может составить конкуренцию метанолу. Неясно, как учитывать стоимость хранения водорода при низких температурах. [c.511]

Экономичность увеличения производительности установки введением в процесс вместе с сырьем водорода будет определяться сравнительной стоимостью монтажа и эксплуатации установок производства водорода и стоимостью переработки увеличивающихся количеств масла и смолы, емкостей для хранения масла и оборудования генераторов большей производительности. Было показано, что усовершенствованная конструкция оборудования в полузаводской установке давала лучшие результаты по сравнению с обычным оборудованием, применяемым в процессах производства высококалорийного газа. Конструкция чистого регенератора давала лучшие результаты при использовании тяжелого остаточного масла. [c.390]

Рис. 9.19. Зависимость стоимости хранения единицы водорода Ц при крупномасштабном хранении от отношения емкости бака (в кВт-ч) к номинальной мощности двигателя (в кВт) То (объем хранения в единицах мощности 200 МВт использование двигателя 2000 ч/год)

Выбор водорода как горючего для двигателей внутреннего сгорания, был сделан после детального сравнения его физических и химических свойств с такими же свойствами других наиболее важных видов горючих, в первую очередь бензина (табл. 10.20). При оценке горючего для автотранспорта учитывали не только его физико-химические свойства, но и такие показатели, как достаточность и доступность его запасов, стоимость исходного сырья для его получения,- безопасность производства и использования, экономичность транспортирования к местам потребления, минимальные переделки в конструкциях оборудования, потребляющего энергию, минимальные загрязнения окружающей среды при производстве, хранении, транспортировании и потреблении, стабильность при хранении по отнощению к кислороду и влаге воздуха, токсичность самого горючего и продуктов его сгорания, инертность по отношению к конструкционным материалам и, наконец, возможность сжигания горючего с достаточно высокой степенью использования получаемого тепла, т. е. с высоким КПД. Во всех этих показателях водород оказывается конкурентоспособным с любым из углеводородных горючих, этиловым и метиловым спиртами, аммиаком, гидразином, [c.533]

В 1974 г. была проведена экономическая оценка производства водорода различными методами, которая показала [1037] что при производстве водорода на основе газификации угля стоимость жидкого водорода составит примерно 0,29 долл/кг. а при использовании энергии АЭС для электролиза воды — 0,55 долл/кг. Сооружение завода, производящего 2500 т жидкого водорода в сутки, включая трубопроводы для перекачки газообразного водорода, установки для сжижения водорода, баржи для перевозок жидкого водорода и емкости для хранения 15-суточной выработки, обойдется в 1118 млн. долл. при газификации угля и 2736 млн. долл. — на базе АЭС в сочетании с процессом электролиза. Затраты на жидкий водород [c.589]

Текстильные волокна. Практически все целлюлозные волокна, например волокно хлопка, льна, джута илн вискозного шелка, можно отбеливать как производными хлора, так и перекисью водорода (или обоими этими отбеливающими агентами). До тридцатых годов текущего столетия для этой цели обычно применяли гипохлорит кальция или натрия, что объяснялось сравнительно высокой стоимостью перекиси водорода на единицу отбеливающей способности и малой изученностью методов сохранения ее в достаточно устойчивом состоянии на складе и при употреблении. В 1954 г. стоимость химических веществ, расходуемых иа обработку одной тонны хлопчатобумажных товаров перекисью водорода, составляла примерно 5,5—7,7 доллара против 3,3— 5,5 доллара нри обработке гипохлоритом. Тем не менее гипохлорит был в значительной мере вытеснен перекисью водорода в результате усовершенствования техники стабилизации, перевозки и хранения перекиси, а также благодаря приобретению опыта, который показал следующее [c.478]

Дешевизна аммиачной селитры, богатой водородом, кислородом и азотом, обусловила низкую стоимость аммонитов как взрывчатых веществ. Аммониты химически стойки и безопасны при производстве, хранении, перевозке и в обращении. Они мало чувствительны к удару, трению, огню и свободно выдерживают температуру до 100°. [c.144]

Топливные элементы компактнее существующих в настоящее время гальванических элементов, поэтому их успешно используют на космических кораблях, подводных лодках и т. п. Но широкое применение топливных элементов пока сдерживается высокой стоимостью их изготовления и необходимостью специально подготовленного топлива. В последние годы ведутся исследования, направленные на изготовление неприхотливых элементов, работающих на нефтяном топливе и даже на каменном угле. Большой интерес для топливных элементов представляет возможность хранения водорода в связанргом состоянии, в виде легко разлагающегося химического соединения, например, гидрида лития. [c.256]

Выбор типа гидрида для автомобильного аккумулятора водорода. При разработке гидридной системы хранения водорода обычно ставится задача выбора гидрида, обеспечивающего минимальную массу системы при удовлетворительных ее эксплуатационных характеристиках. Выбор гидридов должен производиться в соответствии со следующими основньшп требованиями 1) высокая сорбционная способность 2) высокая плотность 3) малая теплота десорбции 4) благоприятная характеристика изменения давления в диапазоне температур от 20 до 200 С 5) взрыво- и пожаробезопасность 6) низкая стоимость. [c.86]

Наиболее перспективным из показанных на рис. 50 низкотемпературных гидридов следует считать гидрид РеТ1—Нз, имеющий наибольшую сорбционную способность и низкую стоимость, хотя он и требует для заправки водород высокой чистоты (99,98 %). Поэтому на стадии экспериментальных работ с гидридными системами хранения водорода наряду с РеТ может быть использован и более дорогой гидрид ЬаМ б—Нс-,7> который многократно (не менее 3000 циклов) поглощает технический водород (98,5 %) без ухудшения сорбционных свойств. [c.92]

Газообразный водород в очень больших количествах хранится в соляных кавернах глубиной 365 м при давлении водорода 5 МПа, в пористых водонаполненных структурах, вмещающих до 20-10 м водорода. Пещеры для хранения водорода в соляных куполах могут достигать объемов хранения в 10 м , а, например, подземное хранилище в Гронингеме (Голландия) может хранить такое количество водорода, которое достаточно для удовлетворения всех энергетических нужд Западной Европы в течение нескольких лет. На основе практики хранения природного газа в европейских условиях можно полагать, что стоимость хранения водорода составляет 0,015—0,025 марок/мз [82]. [c.452]

Стационарные устройства для хранения водорода в форме гидридов не имеют строгих ограничений по массе и объему, поэтому лимитирующим фактором выбора того или иного гидрида будет, по всей вероятности, его стоимость. Для некоторых направлений использования может оказаться полезным гидрид ванадия, поскольку он хорошо диссоциирует при температуре, близкой к 270 К. Гидрид магния является относительно недорогим, но имеет сравнительно высокую температуру диссоциации 560—570 К и высокую теплоту образования. Железо-титановый сплав сравнительно недорог, а гидрид его диссоциирует при температурах 320—370 К с низкой теплотой образования. Использование гидридов имеет значительные преимущества в отношении техники безопасности. Поврежденный сосуд с гидридом водорода предстааляет значительно меньшую опасность, чем поврежденный жидкоаодородный танк или сосуд высокого давления, заполненный водородом. Хранение и транспортирование водорода в значительных количе- [c.474]

Преимущество хранения водорода в криогенно охлаждаемых емкостях, содержащих адсорбирующий водород материал [727], по сравнению с храпением водорода в виде гидридов заключается в том, что количество хранимого водорода на единицу массы адсорбента в случае криоадсорбции больше, чем в случае гидридного хранения. К тому же и стоимость единицы массы материала адсорбента ниже, чем стоимость единицы массы металлических сплавов, используемых для гидридного хранения водорода. [c.486]

Замена системы паровая турбина — электрогенератор — электролизер, общий КПД которых к 1990 г.. вероятно, не превысит 0,30. на атомно-химический процесс с КПД 0.50—0,55. что вполне вероятно к указанному времени, должно привести к значительному снижению термической мощности атомной установки для получения тепла и, следовательно, к снижению капитальных вложений при одинаковой установочной мощности общего энергетического узла. В обоих схемах предусматривается создание газгольдерного хозяйства для хранения водорода (примерно 1 % годового производства водорода (что соответствует 4-дневному его потреблению). Экономические преимущества нового процесса обусловлены низкой стоимостью тепла высокого потенциала (1100—1200 К), вырабатываемого ВТГР. [c.589]

К недостаткам никель-водородного ЭА следует отнести большой саморазряд из-за взаимодействия водорода на никелевом электроде. Кроме того, наличие большой емкости, необходимой для хранения газа, увеличивает объем ЭА. Объемные характеристики могут быть существенно улучшены при использовании интерметаллидов, например ЬаЫ1й или Ре—для хранения водорода. Разработанные до сих пор ЭА были примерно на 25% дороже герметичных никель-кадмиевых ЭА [92]. Можно снизить их стоимость ниже стоимости никель-кадмиевых ЭА. Для этого предложена конструкция многоэлементных батарей с использованием стандартных материалов и простой технологии изготовления [92]. [c.137]

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]

Однако до сих пор преимущественно применяют серную кислоту. Реакции в серной кислоте аналогичны реакциям в соляной кислоте. Концентрация в ваннах травления составляет примерно 15—20% НгЗО , в непрерывных линиях травления—15—257о Н2804 при температуре 70—90° С. Эффект травления заключается главным образом в растворении вюстита и металлического железа, причем выделяющийся водород способствует отслаиванию окалины. Скорость растворения железа снижается в присутствии сульфата железа, а скорость растворения окислов железа повышается с увеличением содержания в ванне растворенного железа. Концентрация железа не должна быть выше 100 г/л. Скорость травления, например, стальных лент в современных автоматах достигает 200 м-мин . Преимущества способа низкая стоимость, значительная скорость травления при высоких температурах, небольшое количество агрессивных паров, дешевые хранение и транспортирование, малое содержание воды и возможность приготовления кислоты любой концентрации. [c.73]

Перекись водорода Н2О2 имеет высокое содержание кислорода (47%). Однако обычно используют промышленный продукт с содержанием перекиси 85—95 /о. Это объясняется высокой стоимостью чистой перекиси водорода и сложностью ее хранения (100%-ная перекись водорода разлагается со взрывом при ПО— 50°С). [c.379]

Хотя с электрохимической точки зрения водород является идеальным топливом, сложность его получения и хранения затрудняет практическое применение водородно-кислородных элементов. К тому же стоимость водорода составляет 0,60 марки1квт ч против 0,08 марки квт ч для метанола, 0,008 марки1квт ч для природного газа и 0,02 март1квт ч для мазута [22]. [c.36]

Водород универсален, он является и горючим, и химическим сырьем. Транспортирование водорода по примерной оценке только на 20—50 % дороже транспортирования природного газа. Потери энергии при компримиро-вании водорода при его транспортировании по трубопроводам составляют примерно 1 % переносимой энергии, а стоимость транспортирования равна примерно 10 % стоимости передаваемого газа [76]. Водород удобен при хранении. Дает возможность гибкого решения проблемы отбора энергии в условиях переменной потребности в нем, имеет высокую теплоту сгорания. [c.41]

Как было указано, стоимость газообразного водорода определяется затратами на исходное сырье и энергетику, методом производства. При расчете стоимости жидкого водорода к этому добавляются энергетические и другие затраты, связанные с его ожижением и хранением. В свою очередь, эти затраты связаны с мощностью установки и капитальными вложениями на ее сооружение. Энергозатраты зависят также от полноты орто-параконверсии, а последняя связана с временем хранения жидкого водорода. Для большинства потребителей оказывается наиболее приемлемым состав с содержанием 95—97 % пара-модификации водорода. Хотя всегда имеется зависимость оптимального состава смеси орто- и пара-водорода от продолжительности его хранения (см, рис. 11.2) [877]. [c.578]

Стоимость жидкого водорода во многом зависит от способов его хранения и доставки к потребителю. По сравнению с жидким азотом и кислородом жидкий водород имеет крайне малую объемную теплоту испарения и низкую температуру кипения. Поэтому оборудование, предназначенное для хранения и транспортирования жидкого водорода, должно иметь более совершенную теплоизоляцию, позволяющую потери продукта довести до минимума. С- этой точки зрения местоположение установки должно выбираться так, чтобы общая стоимость жидкого водорода, с учетом затрат, связанных с его доставкой к по- требителю, оставалась низкой. [c.63]

В последние годы проявляется повышенное внимание к совместной переработке углей и отходов пластмасс (ПМ). Поскольку ПМ, особенно поли-олефины (ПО), по сравнению с углем имеют высокое содержание водорода, при соожижении до "угольной нефти" расход Нг может сократиться на 2 %. Кроме того, отходы ПМ являются более дешевым сырьем, чем уголь, а их хранение обходится дорого. Предполагается, что со-процесс угля и отходов ПМ может уменьшить стоимость синтетического жидкого топлива (СЖТ) из угля. Цель настоявшей работы заключалась в проверке возможности осуществления соожижения сернистых углей и отходов полиэтилена (ПЭ) и полипропилена (ПП) и определении выходов и свойств продуктов. [c.226]

Скоро ли мы избавимся от бензиновых двигателей На этот вопрос ответить не так уж просто. Из 1 кг водорода в водород-кислородном топливном элементе можно получить энергии в 10 раз больше, чем при сгорании 1 кг бензина в двигателе внутреннего сгорания с принудительным зажиганием. Поэтому водород должен быть дороже бензина не более чем в 10 раз, чтобы успешно с ним конкурировать. Но это еще не все. Несмотря на оригинальные предложения по накоплению водорода в соответствующих гидридах металлов, проблемы, связанные с его хранением и транспортировкой, пока не имеют удовлетворительного решения. До сих пор водород хранят в объемистых и тяжеловесных газгольдерах, так как он с трудом сжижается. И если условие стоимости водорода в некоторых странах уже близко к реализации, то второе условие пока невыполнимо. Было бы вполне приемлемым, если бы жидким топливом для топливных элементов можно было заправляться, как сейчас заправляются бензином. Поэтому активно обсуждаются возможности метано-ловых и гидразиновых элементов, мощность которых на единицу массы, как и в случае водородкислородного элемента, гораздо выше, чем у свинцового аккумулятора. Однако здесь также возникают проблемы стоимости топлива, а технические решения еще более трудны. Кроме того, широкому применению топливных элементов в безрельсовых сухопутных транспортных средствах препятствует их очень большая по сравнению с обычными двигателями масса. Например, агрегат топливного элемента для легкового автомобиля марки Трабант при мощности, сравнимой с мощностью обычного двухтактного двигателя, имеет такую же массу, как сам автомобиль. Несмотря на это во всем мире считают, что уже в 80-е годы по нашим улицам и территориям предприятий будут двигаться электрокары и вилочные автопогрузчики, работающие на топливных элементах. [c.173]

В нефтепроводах коррозия также может иметь место особенно в низких местах, если трубопровод пересекает долину, так как в этом случае нефть и вода находятся одновременно в контакте с металлом. Но главные неприятности возникают в дестилляционных аппаратах, крекинг-установках и резервуарах для хранения нефти, где газообразный сероводород (а также хлористый водород, если вода содержит хлористый магний) приходит в соприкосновение с крышками этих устройств. Источником хлористого водорода является соленая вода и поэтому его присутствие можно избегнуть путем отделения воды от нефти. Во время дестилляции и крекинга появление коррозионно активных кислых паров часто предупреждается употреблением щелочи. Джиллет описывает применение с этой целью извести, что увеличивает время продолжительности жизни труб в самой горячей части дестилляционного устройства более чем на год. Вейсель-берг также нашел, что добавка извести (0,1% к сырой нефти) очень полезна при дестилляции и увеличивает время продолжительности жизни змеевиков и других угрожаемых деталей. Как защитное средство рекомендуется также каустическая сода. Эглоф пишет При нейтрализации сероводорода, образующегося при крекинге нефти, с высоким содержанием серы, было установлено, что каустическая сода снижает коррозию до 50%. Применение каустической соды не является только экспериментальным этот метод оказал реальную помощь более чем 10 нефтеочистительным заводам. Употребление каустической соды в данное время вошло в повседневную эксплоатационную практику нефтеочистительных заводов, имеющих крекинг-установки . Нельсон жалуется на то, что каустическая сода вызывает появление окалины и засорение труб и поверхностей выпарителей, однако в настоящее время этот способ широко применяется без каких-либо серьезных затруднений. Несколько лет назад рекомендовали аммиак, но оказалось, что он имеет сомнительную ценность вследствие диссоциации избыток аммиака действует на медные сплавы, если таковые применяются в конструкции. В общем, правильный выбор материала имеет большое значение. Применяемые высокохромистые стали (с содержанием хрома свыше 25%) и хромоникелевые стали 18/8 оказались в общем удовлетворительными, но стоимость их высока. [c.506]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология