L; мертвий кінець; Використання; водень в л; енергія

Улюблений
Рекомендуйте
Для попередження
Друкувати

Окрім рідкісних водневих автомобілів, особливо японських, ми іноді бачимо водневі човни, водневі велосипеди, водневі поїзди, водневі літаки, водневі вантажівки;

Менш дурним є водневий велосипед, тому що при енергії, що виробляється для руху менше 0,6 кВт-год, не важливо, якщо вам потрібно 0,8 кВт-год електричної енергії для підзарядки велосипеда, як це було б у випадку з класичним електричним велосипедом або 2,4 кВт-год для водневий велосипед (якщо у вас є виробництво вдома.

Що стосується решти нерухомих накопичувачів електроенергії та транспортних засобів, трохи більших за велосипед, використання водню не тільки в 3 рази дорожче в енергетичному плані, а отже, набагато менш екологічне, ніж використання акумуляторів, але і дорожче на кВт-год.

Є лише 2 випадки, коли потрібен водень:

Це те, що з останніх щаблів ракет вони повинні бути доведені висхідними ступенями до декількох десятків кілометрів висоти і питома енергія стає важливою, очевидно, мова не йде про стиснений водень, як для транспортних засобів, цистерна яких важив у 20 разів більше водню, але рідкий водень із легким баком з атмосферним тиском. Для отримання цього рідкого водню потрібно навіть більше енергії, ніж для стисненого водню, але це не має значення, враховується лише вага, бо потрібно 10 разів більше енергії і, отже, вага ракети, щоб одна з останніх стадій принесла це один до висоти, де він запалений.

З тієї ж причини газоподібний водень під тиском використовувався для накопичення електроенергії від сонця, супутників та космічної станції в акумуляторах NiH2 з позитивними електродами, купаних у пляшці з газоподібним воднем, тиск яких змінюється в залежності від заряду або розряду та негативного електрода пляшка з оксигідроксидом нікелю. Тепер батареї Ni Hey замінюються іонними (див. Місію Томаса Песке на Міжнародній космічній станції).

Причиною запланованого відмови водню є фізична константа кисню за незрозумілим законом Тафеля, яка не є сприятливою, газ водень за це жодним чином не відповідає. Бог бажав цього, але з якою метою ?

Ціла промисловість побудована на водневій енергії, виробляючи обладнання: електролізатори, нерухомі резервуари та транспортні засоби, компресори. паливних елементів та агрегатів: накопичувач електроенергії, зарядна станція транспортного засобу, станція виробництва водню та зарядка транспортних засобів, транспортні засоби, що містять бак, паливні елементи та електродвигуни .

Наприклад, такі компанії: Ballard, Altergy, Toshiba, Horizon, Toyota, Nissan, Hyundai, Honda, Mercedes, GM, Nikola (ім'я Тесли), Pragma, Burelle, De nora, IHT, Hydrogenics, Angstrom Advanced, NEL водень, Mc phy, Areva smart energy, Siemens, Mitsubishi, CEA liten,

Багато людей цим заробляють на життя, а деякі, хто цим заробляє, знають, що водень - це економічно та енергетично величезні відходи.

Майже все, що пов'язано з воднем, є неекономічним та антиекологічним, головна причина полягає в тому, що вихід електричної енергії, що виробляється воднем на електричну енергію для отримання водню, становить 25%, проти 75%, оскільки співвідношення між енергією, що витягується з акумулятора, до розряду і енергія для його зарядки .
Коротше кажучи, накопичення енергії воднем або воднем транспортного засобу споживає на той самий продукт, виділену енергію або кілометр пробігу транспортного засобу, в 3 рази більше електричної енергії, ніж накопичувач або автомобіль на акумуляторі .

Накопичення енергії водню
Реакція водню з киснем утворює 34 кВт-год на кг водню - це більше, ніж літій 14 кВт-год на кг і бензин 12 кВт-год на кг.
Водень утворює воду з киснем і тому її дуже багато, кисень присутній у повітрі на 20% .
Водень може бути легко вироблений електролізом води, а електрика може бути легко вироблена за допомогою назви паливної комірки, даної повітряному водневому елементу .
Звідси ідея накопичувати електричну енергію, коли вона багата на водень, і виробляти електроенергію з водню, коли її не вистачає.

Водень утворюється при електролізі води, потім він зберігається, найекономнішим сховищем є газоподібний водень під тиском, водень стискається до 700 бар і зберігається .
Стиснення від 30 бар до 700 бар багатоступеневим компресором з проміжним охолодженням, що приводиться в рух електродвигуном, споживає 2,5 кВт-год на кг водню, зберігання при 700 бар в композиті або сталі важить у 19 разів більше маси зберігається водню.
Зберігання не є безкоштовним, однак витрати енергії на стиснення водню складають лише 7% енергії, що міститься у водню - саме сховище набагато важче, ніж запаси водню, але для фіксованого зберігання це не проблема, зберігання коштує 190 E на кг водню, що зберігається, тобто 5,5 Е на кВт-год, що значно менше, ніж вартість зберігання на літій-іонну батарею, 300 Е на кВт-год.

Для клітин, електролізера та паливної комірки, вони є проточними елементами, на відміну від літій-іонних елементів, наприклад, які мають у собі види, які
перенесення енергії, літій, розчинений у вуглеці від позитивного електрода та кисень у оксиді літію, та суміш кобальту, марганцю та заліза від негативного електрода.
Є 3 потоки, вода підводиться до електролізера, водень і кисень евакуюються з клітини, клітина не обмежена, вона може виробляти стільки водню, скільки нам потрібно з електрикою .
Для паливного елемента існує 2 потоки, що повертаються назад, водень, що надходить із резервуара під тиском, і повітря з атмосфери, і потік вихідної водяної пари, також клітина може виробляти стільки електроенергії, скільки вам потрібно, як мотоцикл генератор, іт
просто заправте його.

Ми бачимо перевагу над акумулятором, іонами літію чи іншими, ми можемо накопичувати стільки енергії, скільки хочемо, досить тривалий час працювати електролізером і паралельно збільшувати резервуари під тиском водню.

Для великих сховищ, заповнених за кілька сотень годин, вартість батарей: електролізер для наповнення та паливний елемент для спорожнення, вицвітання та ціна зберігання, пропорційна кількості, що зберігається, становить лише 5,5 Е за кВт-год., Що в 55 разів менше, ніж зберігання літій-іонний акумулятор.

На жаль, для великих сховищ витрати на зберігання водню вищі, ніж на зберігання води, насосних накопичувальних станцій, де вода перекачується електричним насосом з нижнього резервуара у верхній резервуар, розташований на кілька сотень метрів вище, коли виробництво електроенергії більше ніж споживання, вода спускається з верхнього резервуару, виробляючи електроенергію в турбіні, коли потрібна електроенергія .
Крім того, враховуючи, що батареї, що використовуються при зберіганні водню, включають гази, газ на виході для електролізера та газ на вході та виході для. У паливному елементі спостерігаються падіння напруги на твердих поверхнях електродів і газу, а крім того, спостерігається втрата напруги порядку 0,4 В на електрохімічний потенціал 1,27 В пари водень-кисень, щоб змусити кисень до вийти з електрода в електролізері або ввести електрод в паливний елемент.

Ефективність між електроенергією, що виробляється паливною елементом, та електроенергією, споживаною електролізером для виробництва водню, становить 26%, а з урахуванням потужності, необхідної для стиснення водню для його зберігання - c 'становить 25%, тобто три чверті електроенергія, яку ми хочемо зберігати, втрачається, ми втрачаємо в 3 рази більше електроенергії, ніж частина, що зберігається, це вже не накопичувач електроенергії, а майже чистий споживач електроенергії,

Для короткочасного зберігання, кілька годин, як для зберігання, пов’язаного з певними сонячними електростанціями в регіонах, де мережа не включає гідравлічні накопичувачі, ми зберігаємо, коли сонце є найвищим, і вилучаємо сховище ввечері, вартість Електролізер та акумулятор стають важливими, і загальна вартість зберігання перевищує вартість батарейок за кВт-год .
Крім того, ми завжди маємо цю жахливо низьку продуктивність, чи дійсно корисно вводити електроенергію в накопичувач водню, коли ми знаємо, що втрачаємо 3 чверті електроенергії, яку ми вкладаємо в сховище, проти 1 чверті з батареями.

Таким чином, на французьких островах, де вигідне зберігання сонячної енергії, немає водню, за винятком дуже невеликого експериментального сховища поблизу Аяччо, все зберігання здійснюється за допомогою акумуляторів, літій-іонних батарей, заліза літію, фосфатів літію .

У транспортних засобах проблема дещо інша, ніж у фіксованому сховищі, оскільки береться вага сховища та тривалість наповнення.

Враховуючи вагу конверта, що містить водень, вагу комірки, що виробляє електроенергію та її допоміжні засоби, водневий насос та повітряний компресор, від водню та низький ККД паливного елемента, вузол транспортування такий, що кожен кг система може виробляти 595 Втч електричної енергії проти 300 Втч на кг для іонів літію.

Також є час наповнення, для заповнення водневого баку транспортного засобу від АЗС потрібно 5 хвилин, зарядка літій-іонного акумулятора до 100% займає 3 години, а для завантаження до 80% - 30 хвилин .

Дві переваги, за вагою та часом заповнення, не врівноважують споживання електроенергії на пройдений км, що в 3 рази вище для водню, ніж для акумуляторів. .
Отже, якби нам довелося переобладнати всі транспортні засоби на газойль або бензин, автомобілі, мотоцикли, мопеди, вантажівки та автобуси у Франції (за винятком літаків, човнів та сільськогосподарської техніки), які щорічно споживають 34,8 мільйона тонн дизельного палива та 7,4 мільйона тонн бензину. Це 42,2 млн. Тонн вуглеводнів при 12 кВт-год PCI, що дозволяє при середньому виробіті механічної енергії, що передається на колеса 18%, виробляти 91 000 ГВт-год механічної енергії.
З ефективністю перетворення постійного струму, електродвигунів та передачі 91%, 100000 ГВт-год електроенергії повинно бути виведено з виробничих систем зберігання електромобілів, щоб виробляти 91000 ГВт-год механічної енергії на колесах, щоб рухати транспортний засіб і долати тертя підшипник, опір повітря та робота проти сили тяжіння.

За допомогою систем, що працюють від акумуляторів, для живлення всіх транспортних засобів знадобиться 133000 ГВт-год, або 25% виробництва електроенергії у Франції.

З воднем це зайняло б 400 000 ГВт-год або 75% виробництва, очевидно, що з цією часткою споживання не буде можливо виробляти водень, коли споживання низьке і ціна на електроенергію знижена, оскільки водень складатиме основну частину споживання .

Клуб - це вільний простір для висловлювання передплатників Mediapart. Його зміст не залучає працівників редакції.