Vetypolttoaineraketit, mutta entä virta päivittäisessä elämässä?

Vetypolttoaineraketit, mutta entä virta päivittäisessä elämässä? NASA on käynnistänyt kaikki avaruussukkulat, joissa vedyllä käytetään polttoainetta. NASA, CC BY

Oletko koskaan katsellut a avaruussukkulan laukaisu? Polttoaine, jota käytetään näiden valtavien rakenteiden työntämiseen pois maapallon vetovoimasta, on vety.

Vetyllä on potentiaalia myös energialähteenä päivittäisissä toiminnoissamme - ajon aikana, talomme lämmityksessä ja ehkä muussakin.

Tässä kuussa liittovaltion koalitiohallitus aloitti julkisen kuulemisen kansallisesta vetystrategiasta. Myös työvoima on luvannut varata varat kehittää puhdasta vetyä. COAG-energiaministerien kokouksessa joulukuussa 2018 todettiin voimakas tuki vetytaloudelle.

Mutta onko Australia valmis tutkimaan tätä kilpailukykyistä, vähähiilistä energiavaihtoehtoa asuin-, kauppa-, teollisuus- ja liikennealoille?

Vetytaloutta koskevan valmiutemme arvioinnissa on kaksi keskeistä näkökohtaa - tekninen kehitys (voimmeko todella tehdä sen?) Ja yhteiskunnallinen hyväksyntä (käytämmekö sitä?).

Onko tekniikka tarpeeksi kypsä?

Vetytalouden kierros koostuu kolmesta avainvaiheesta:

  • vedyn tuotanto
  • vedyn varastointi ja toimitus
  • vedyn kulutus - vedyn kemiallisen energian muuntaminen muiksi energiamuodoiksi.

Vetytuotanto

Jotta vedystä tulee merkittävä tulevaisuuden polttoaine, veden elektrolyysi on todennäköisesti paras tuotantotapa. Tässä prosessissa sähköä käytetään jakaa vesimolekyylit osaksi vety (HXNUMX) ja happi (XNUMX).

Tästä tekniikasta tulee kaupallisesti toteutettavissa kun uusiutuvia energialähteitä, kuten esimerkiksi sähköä, tuotetaan suhteellisen alhaisin kustannuksin aurinko ja tuuli. Kustannukset voivat laskea edelleen lähitulevaisuudessa, kun tuotantoteknologia tehostuu.

Kuinka vety luodaan ja käytetään virtalähteenä.

Vedyn varastointi ja toimitus

Tehokas varastointi ja toimitus ovat elintärkeitä suurten vetymäärien turvalliselle ja tehokkaalle käsittelylle.

Koska vety on erittäin kevyt, sitä on tavallisesti puristettu korkeassa paineessa tai nesteytetty ja varastoitu erittäin matalaan lämpötilaan -253 ℃. Näiden vaiheiden toteuttaminen vaatii ylimääräistä energiainvestointia, joten hyötysuhde laskee jopa 40%. Mutta nykyinen vedyn varastointi ja toimitus perustuu edelleen näihin kahteen tekniikkaan - puristamiseen ja nesteyttämiseen -, koska ne on todistettu ja tuettu vakiintuneella infrastruktuurilla ja kokemuksella.

Toinen tutkittava vaihtoehto (mutta jota on edelleen kehitettävä) on yhdistää vety muihin alkuaineisiin ja sitten vapauttaa se tarvittaessa käyttöä varten.

Tällä hetkellä useimmat vetypolttokennoautot käyttävät hiilikuituvahvistettuja säiliöitä erittäin paineistetun vetykaasun varastointiin. Säiliöiden kustannuksia on alennettava, jotta tästä vaihtoehdosta tehdään taloudellisempaa (tällä hetkellä yli muutamia tuhansia Yhdysvaltain dollareita yksikköä kohti).

Vedyn käyttö polttoaineena

On kaksi päätapaa muuntaa vedyn kemiallinen energia käyttökelpoiseksi energiaksi (sähkö- tai lämpöenergiaksi). Molemmat näistä lähestymistavoista tuottavat vettä sivutuotteena.

Primitiivinen ja suoraviivainen tapa käyttää vetyä on polttaa sitä lämmön tuottamiseksi - aivan kuten käytät maakaasua kodin ruoanlaittoon ja lämmitykseen.

A Suunniteltu tutkimus Etelä-Australiaan tavoitteena on tuottaa vetyä uusiutuvan sähkön avulla ja ruiskuttaa sen sitten paikalliseen kaasunjakeluverkkoon. Tämä tapa sekoittaa kaasuja voi välttää kalliiden toimitusinfrastruktuurien rakentamisen kustannukset, mutta aiheutuu kustannuksia, jotka liittyvät nykyisten putkistojen muutoksiin. Tämän toiminnan laaja tutkiminen ja testaaminen ovat tarpeen.

Vetypolttokennoissa käytettäessä energiaa syntyy, kun vety reagoi hapen kanssa. Tätä tekniikkaa käyttävät NASA ja muut avaruusoperaatioissa toimivat operaattorit ja vetypolttokennoautoissa autonvalmistajat. Se on tällä hetkellä edistynein menetelmä vedyn käyttöön.

Tee ääni tälle vetykäyttöiselle laukaisulle.

Se toimii, mutta hyväksymmekö sen?

Turvallisuusnäkökohdat

Polttoaineena vedyllä on joitain ominaisuuksia, jotka tekevät sen käytöstä turvallisempaa kuin nykyään yleisemmin käytetyt polttoaineet, kuten diesel ja bensiini.

Vety ei ole myrkyllistä. Se on myös paljon kevyempi kuin ilma, mikä mahdollistaa nopean leviämisen vuodon sattuessa. Tämä on toisin kuin palavien kaasujen muodostuminen diesel- ja bensiinivuotojen tapauksessa, jotka voivat aiheuttaa räjähdyksiä.

Vety kuitenkin polttaa helposti ilmassa ja syttyy helpommin kuin bensiini tai maakaasu. Siksi vetyautoissa on niin vahvat hiilikuitutankit vuotojen estämiseksi.

Kun vetyä käytetään kaupallisissa ympäristöissä polttoaineena, on annettu tiukat määräykset ja tehokkaat toimenpiteet vuotojen estämiseksi ja havaitsemiseksi sekä vedyn tuulettamiseksi. Vetypolttoaineen kotitaloussovelluksissa olisi myös puututtava tähän asiaan.

Vaikutukset ympäristöön

Ympäristön kannalta ihanteellinen sykli vetytaloudessa sisältää:

  • vedyn tuotanto käyttämällä elektrolyysiä veden jakamiseen
  • vedyn kulutus saattamalla sen reagoimaan hapen kanssa polttokennossa tuottaen vettä sivutuotteena.

Jos elektrolyysissä käytettävää sähköä tuotetaan uusiutuvista lähteistä, tällä koko arvoketjulla on vähän ympäristövaikutuksia ja se on kestävä.

Siirtyminen lähemmäksi vetytaloutta

Uusiutuvista energialähteistä saatava halpa sähkö on avain, jotta suurten vetytuotteiden elektrolyysin kautta tuottama totta tapahtuisi Australiassa. Kansainvälisesti se on jo selvää - esimerkiksi vuonna Saksa ja Texas - uusiutuva vety on kustannuskilpailukykyinen niche-sovelluksissa, vaikkakaan ei vielä teollisuustoimituksissa.

Varastointitekniikoita on parannettava kustannusten ja tehokkuuden suhteen, ja vetypolttokennojen valmistus vaatii etenemistä.

Vety on toivottava energialähde, koska sitä voidaan tuottaa suurina määrinä ja varastoida pitkän aikaa kapasiteettia menettämättä. Koska se on niin kevyt, se on taloudellinen tapa kuljettaa energiaa tuotettu uusiutuvilla energialähteillä suurilla etäisyyksillä (myös valtamerten yli).

Vetypolttoaine yhdistää uusiutuvan energian loppukäyttäjiin puhtaalla ja kestävällä tavalla edistyneiden tekniikoiden avulla, hallitusten voimakkaalla tuella ja monien monikansallisten energia- ja autoyritysten sitoutumisella.

Katsotaan, poistuuko vety.Conversation

Author

Zhenguo Huang, vanhempi luennoitsija, University of Technology Sydney

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

Laskutus: Kaikkein kattavin suunnitelma, jota koskaan ehdotettiin maailmanlaajuisen lämpenemisen kääntämiseksi

Paul Hawken ja Tom Steyer
9780143130444Laajasti levinneen pelon ja apatian edessä kansainvälinen tutkijoiden, ammattilaisten ja tutkijoiden koalitio on koonnut tarjoamaan joukon realistisia ja rohkeita ratkaisuja ilmastonmuutokseen. Tässä on kuvattu sata tekniikkaa ja käytäntöä - jotkut ovat hyvin tunnettuja; jotkut, joita et ole koskaan kuullut. Ne vaihtelevat puhtaasta energiasta tyttärien kouluttamiseen pienituloisissa maissa maankäytön käytäntöihin, jotka vetävät hiiltä pois ilmassa. Ratkaisut ovat olemassa, ovat taloudellisesti kannattavia ja yhteisöt kaikkialla maailmassa toteuttavat niitä taitavasti ja päättäväisesti. Saatavana Amazon

Ilmastoratkaisujen suunnittelu: Poliittinen opas vähähiiliseen energiaan

Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Koska ilmastonmuutoksen vaikutukset ovat jo kohdanneet, tarve vähentää maailmanlaajuisia kasvihuonekaasupäästöjä on kiireellistä. Se on pelottava haaste, mutta tekniikat ja strategiat sen täyttämiseksi ovat olemassa tänään. Pieni joukko energiapolitiikkoja, jotka on suunniteltu ja toteutettu hyvin, voivat viedä meidät polulle vähähiiliseen tulevaisuuteen. Energiajärjestelmät ovat suuria ja monimutkaisia, joten energiapolitiikan on oltava kohdennettua ja kustannustehokasta. Yksi koko sopiva lähestymistapa ei yksinkertaisesti saa aikaan työtä. Päättäjät tarvitsevat selkeän, kattavan resurssin, jossa hahmotellaan energiapolitiikat, joilla on suurin vaikutus ilmastotulevaisuuteen, ja kuvataan, miten nämä politiikat suunnitellaan hyvin. Saatavana Amazon

Tämä muuttaa kaikkea: kapitalismi vs. ilmasto

kirjoittanut Naomi Klein
1451697392In Tämä muuttaa kaiken Naomi Klein väittää, että ilmastonmuutos ei ole pelkästään toinen asia, joka on jätettävä verojen ja terveydenhuollon välillä. Se on hälytys, joka kutsuu meitä vahvistamaan taloudellisen järjestelmän, joka on jo meitä monin tavoin epäonnistumassa. Klein rakentaa huolellisesti tapaa, jolla kasvihuonekaasupäästömme vähentäminen on meidän tilaisuutemme vähentää samanaikaisesti eriarvoisuutta, kuvitella rikkoutuneita demokratiojamme uudelleen ja rakentaa taloutemme. Hän paljastaa ilmastonmuutoksen denierien ideologisen epätoivon, mahdollisten geoengineerien messiaaniset harhaluulot ja liian monien vihreiden aloitteiden traagisen defeatismin. Ja hän osoittaa täsmälleen, miksi markkinat eivät ole - eivätkä voi - korjata ilmastokriisiä, vaan pahentavat sen sijaan entistä äärimmäisempiä ja ekologisesti haitallisia uuttomenetelmiä, joihin liittyy riehuva katastrofi kapitalismi. Saatavana Amazon

Julkaisijasta:
Ostot Amazon-palvelussa kulkevat sinut tuodakseen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ja ClimateImpactNews.com maksutta ja ilman mainostajia, jotka seuraavat seurantatapojasi. Vaikka napsautat linkkiä, mutta älä osta näitä valittuja tuotteita, kaikki muut, jotka ostat samassa Amazon-vierailussa, maksaa meille pienen palkkion. Sinulle ei aiheudu lisäkustannuksia, joten olkaa hyvä ja edistäkää työtä. Voit myös käytä tätä linkkiä käyttää Amazonia milloin tahansa, jotta voit auttaa tukemaan ponnisteluja.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvaketwitter kuvakeyoutube kuvakeinstagram-kuvakepintrest-kuvakerss-kuvake

 Hanki uusimmat sähköpostitse

Viikkolehti Päivittäinen inspiraatio

UUSIMMAT VIDEOT

Suuri ilmastomuutto on alkanut
Suuri ilmastomuutto on alkanut
by Super User
Ilmastokriisi pakottaa tuhannet ympäri maailmaa pakenemaan, kun heidän kodeistaan ​​tulee yhä asumattomampia.
Viimeinen jääkausi kertoo meille, miksi meidän on pidettävä huolta 2 ℃ lämpötilan muutoksesta
Viimeinen jääkausi kertoo meille, miksi meidän on pidettävä huolta 2 ℃ lämpötilan muutoksesta
by Alan N Williams, et ai
Hallitustenvälisen ilmastomuutospaneelin (IPCC) viimeisimmässä raportissa todetaan, että ilman merkittävää vähennystä…
Maa on pysynyt asuttavana miljardeja vuosia - kuinka paljon onnekkaita saimme?
Maa on pysynyt asuttavana miljardeja vuosia - kuinka paljon onnekkaita saimme?
by Toby Tyrrell
Evoluutio kesti 3 tai 4 miljardia vuotta Homo sapiensin tuottamiseksi. Jos ilmasto olisi täysin epäonnistunut vain kerran siinä…
Kuinka 12,000 XNUMX vuoden takaisen sään kartoittaminen voi auttaa ennustamaan tulevaa ilmastonmuutosta
Kuinka 12,000 XNUMX vuoden takaisen sään kartoittaminen voi auttaa ennustamaan tulevaa ilmastonmuutosta
by Brice Rea
Viimeisen jääkauden loppua, noin 12,000 XNUMX vuotta sitten, leimasi viimeinen kylmävaihe nimeltä Nuoremmat Dryat.
Kaspianmeren on tarkoitus pudota vähintään 9 metriä tällä vuosisadalla
Kaspianmeren on tarkoitus pudota vähintään 9 metriä tällä vuosisadalla
by Frank Wesselingh ja Matteo Lattuada
Kuvittele, että olet rannikolla ja katsot merelle. Edessäsi on 100 metriä karuista hiekkaa, joka näyttää…
Venus oli jälleen kerran maankaltainen, mutta ilmastonmuutos teki siitä asumaton
Venus oli jälleen kerran maankaltainen, mutta ilmastonmuutos teki siitä asumaton
by Richard Ernst
Voimme oppia paljon ilmastonmuutoksesta sisarplaneettamme Venukselta. Venuksen pintalämpötila on tällä hetkellä…
Viisi epäuskoa ilmastoon: Kaatumiskurssi ilmaston väärinkäytöksissä
Viisi ilmastonmuutosta: Kaatumiskurssi ilmaston väärinkäytöksissä
by John Cook
Tämä video on kaatumiskurssi väärässä ilmastotiedossa, jossa esitetään yhteenveto tärkeimmistä argumenteista, joita on käytetty epäilemään todellisuutta…
Arktinen alue ei ole ollut näin lämmin 3 miljoonan vuoden ajan, mikä merkitsee suuria muutoksia planeetalle
Arktinen alue ei ole ollut näin lämmin 3 miljoonan vuoden ajan, mikä merkitsee suuria muutoksia planeetalle
by Julie Brigham-Grette ja Steve Petsch
Pohjoisen Jäämeren merijää peittyy joka vuosi matalaan pisteeseen syyskuun puolivälissä. Tänä vuonna se on vain 1.44…

UUSIMMAT ARTIKKELIT

vihreä energia2 3
Neljä vihreää vetymahdollisuutta Keskilännelle
by Christian Tae
Ilmastokriisin estämiseksi Keskilännen, kuten muun maan, on vähennettävä taloutensa täysin hiilidioksidipäästöistä…
ug83qrfw
Suuri este kysyntään on poistettava
by John Moore, Maan päällä
Jos liittovaltion sääntelyviranomaiset tekevät oikein, sähköasiakkaat Keskilännen alueella voivat pian ansaita rahaa…
ilmastoon istutettavat puut2
Istuta nämä puut parantaaksesi kaupunkielämää
by Mike Williams-Rice
Uusi tutkimus vahvistaa elävät tammet ja amerikkalaiset sycamorit mestareiksi 17 "superpuun" joukossa, jotka auttavat tekemään kaupungeista…
pohjoisen meren pohja
Miksi meidän on ymmärrettävä merenpohjan geologiaa valjastaaksemme tuulet
by Natasha Barlow, kvaternaarisen ympäristönmuutoksen apulaisprofessori, Leedsin yliopisto
Kaikille maille, joilla on helppo pääsy matalalle ja tuuliselle Pohjanmerelle, merituuli on avainasemassa tapaamisessa…
3 metsäpalooppituntia metsäkaupungeille, kun Dixie Fire tuhoaa historiallisen Greenvillen, Kaliforniassa
3 metsäpalooppituntia metsäkaupungeille, kun Dixie Fire tuhoaa historiallisen Greenvillen, Kaliforniassa
by Bart Johnson, maisema -arkkitehtuurin professori, Oregonin yliopisto
Kuumassa, kuivassa vuoristometsässä palava metsäpalo pyyhkäisi kultakuumeen kaupungin Greenvillessa Kaliforniassa 4. elokuuta…
Kiina voi saavuttaa energia- ja ilmastotavoitteet, jotka rajoittavat hiilivoimaa
Kiina voi saavuttaa energia- ja ilmastotavoitteet, jotka rajoittavat hiilivoimaa
by Alvin Lin
Johtajan ilmastohuippukokouksessa huhtikuussa Xi Jinping lupasi, että Kiina "valvoo tiukasti hiilivoimaloita ...
Sinistä vettä kuolleen valkoisen ruohon ympäröimänä
Kartta seuraa 30 vuoden äärimmäistä lumen sulamista Yhdysvalloissa
by Mikayla Mace-Arizona
Uusi kartta äärimmäisistä lumen sulamistapahtumista viimeisten 30 vuoden aikana selventää nopeaa sulamista edistäviä prosesseja.
Lentokone pudottaa punaisen palonestoaineen metsäpaloon, kun tien varrella pysäköidyt palomiehet katsovat oranssiin taivaaseen
Malli ennustaa 10 vuoden metsäpalojen puhkeamista ja sitten asteittaista laskua
by Hannah Hickey-U. Washington
Katse maastopalojen pitkän aikavälin tulevaisuuteen ennustaa aluksi noin vuosikymmenen pituisen metsäpalojen toiminnan,…

 Hanki uusimmat sähköpostitse

Viikkolehti Päivittäinen inspiraatio

Uudet asenteet - uudet mahdollisuudet

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 Sisäiset julkaisut. Kaikki oikeudet pidätetään.