موشک های سوخت هیدروژن ، اما در مورد قدرت برای زندگی روزمره چیست؟

موشک های سوخت هیدروژن ، اما در مورد قدرت برای زندگی روزمره چیست؟ ناسا تمام ماموریت های شاتل فضایی خود را با استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت راه اندازی کرده است. ناسا, CC BY

آیا تا به حال تماشا کرده اید پرتاب شاتل فضایی؟ سوخت مورد استفاده برای رها کردن این سازه های عظیم به دور از کشش گرانشی زمین است هیدروژن.

هیدروژن همچنین به عنوان منبع انرژی برای فعالیت های روزانه ما - رانندگی ، گرم کردن خانه های ما و شاید بیشتر - دارای پتانسیل است.

در این ماه دولت ائتلاف فدرال مشاوره عمومی افتتاح شد در استراتژی ملی هیدروژن. کار نیز متعهد شده است بودجه را کنار بگذارید برای توسعه هیدروژن تمیز جلسه وزیران انرژی COAG در دسامبر سال 2018 اعلام کرد حمایت جدی از اقتصاد هیدروژن.

اما آیا استرالیا آماده اکتشاف این گزینه جایگزین انرژی کم کربن برای بخش های مسکونی ، تجاری ، صنعتی و حمل و نقل است؟

دو جنبه اساسی برای ارزیابی آمادگی ما برای اقتصاد هیدروژن وجود دارد - پیشرفت تکنولوژی (آیا ما واقعاً می توانیم این کار را انجام دهیم؟) و پذیرش جامعه (آیا از آن استفاده خواهیم کرد؟).

آیا این فناوری به اندازه کافی بالغ است؟

چرخه اقتصاد هیدروژن از سه مرحله اساسی تشکیل شده است:

  • تولید هیدروژن
  • ذخیره سازی و تحویل هیدروژن
  • مصرف هیدروژن - تبدیل انرژی شیمیایی هیدروژن به اشکال دیگر انرژی.

تولید هیدروژن

برای تبدیل شدن هیدروژن به سوخت اصلی در آینده ، احتمالاً الکترولیز آب بهترین روش تولید است. در این فرایند از برق استفاده می شود مولکول های آب را تقسیم کنید به هیدروژن (H₂) و اکسیژن (O₂).

این فناوری می شود تجاری امکان پذیر است هنگامی که برق با هزینه های نسبتاً کم توسط منابع تجدید پذیر مانند تولید می شود خورشیدی و باد. ممکن است هزینه‌ها در آینده نزدیک با کاهش کارآیی فناوری تولید کاهش یابد.

چگونگی ایجاد و استفاده از هیدروژن به عنوان منبع انرژی.

ذخیره سازی و تحویل هیدروژن

ذخیره و تحویل مؤثر برای استفاده ایمن و کارآمد مقادیر زیادی هیدروژن بسیار مهم است.

از آنجا که بسیار سبک است ، هیدروژن معمولاً در فشار بالا فشرده می شود ، یا مایع شده و در دمای بسیار کم -253 stored ذخیره می شود. انجام این مراحل نیاز به یک سرمایه گذاری انرژی اضافی دارد ، بنابراین بهره وری تا 40 درصد کاهش می یابد. اما ذخیره و تحویل فعلی هیدروژن هنوز بر این دو فناوری استوار است - فشرده سازی و مایع سازی - زیرا آنها با استفاده از زیرساخت ها و تجربه خوب تأیید و پشتیبانی می شوند.

گزینه دیگری که مورد کاوش قرار گرفته است (اما نیاز به توسعه بیشتر) ترکیب هیدروژن با سایر عناصر و سپس در صورت لزوم برای استفاده آن است.

در حال حاضر ، اکثر اتومبیل های سوخت سوخت هیدروژن از مخازن تقویت شده با فیبر کربن برای ذخیره گاز هیدروژن بسیار فشرده استفاده می کنند. برای اینکه این گزینه اقتصادی تر شود (در حال حاضر هزینه مخازن باید پایین بیاید) بیش از چند هزار دلار آمریکا در هر واحد).

استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت

دو روش اصلی برای تبدیل انرژی شیمیایی موجود در هیدروژن به انرژی قابل استفاده وجود دارد (انرژی الکتریکی یا انرژی گرما). هر دوی این روشها به عنوان محصول فرعی آب تولید می کنند.

یک روش ابتدایی و ساده برای استفاده از هیدروژن سوزاندن آن برای تولید گرما است - درست مثل اینکه از گاز طبیعی برای پخت و پز و گرم کردن خانه خود استفاده می کنید.

A محاکمه برنامه ریزی شده برای استرالیا جنوبی هدف از تولید هیدروژن با استفاده از برق تجدید پذیر و سپس تزریق آن به شبکه توزیع گاز محلی است. این روش مخلوط کردن گازها می تواند از هزینه ساخت زیرساخت تحویل پرهیز جلوگیری کند ، اما هزینه های مربوط به اصلاح در خطوط لوله های موجود را متحمل می شود. مطالعه و آزمایش گسترده این فعالیت مورد نیاز است.

هنگامی که در سلولهای سوخت هیدروژن استفاده می شود ، هنگامی که هیدروژن با اکسیژن واکنش می دهد ، انرژی تولید می شود. این فن آوری است که توسط ناسا و سایر اپراتورها در مأموریت های فضایی و تولید کنندگان اتومبیل در اتومبیلهای سلولی سوخت هیدروژن استفاده می شود. این پیشرفته ترین روش برای مصرف هیدروژن در حال حاضر است.

صدا را برای این پرتاب هیدروژنی روشن کنید.

این کار می کند ، اما آیا ما آن را می پذیریم؟

ملاحظات ایمنی

به عنوان سوخت ، هیدروژن برخی از خواص را دارد که باعث می شود در مقایسه با سوخت هایی که امروزه بیشتر از آنها استفاده می شود ، مانند دیزل و بنزین ، از آن ایمن تر باشد.

هیدروژن غیر سمی است. همچنین بسیار سبک تر از هوا است و در صورت بروز نشت امکان پراکندگی سریع را فراهم می آورد. این امر با ایجاد گازهای قابل اشتعال در مورد نشت دیزل و بنزین مغایرت دارد و این می تواند باعث انفجار شود.

با این حال ، هیدروژن به راحتی در هوا می سوزد و به راحتی از بنزین یا گاز طبیعی مشتعل می شود. به همین دلیل است که اتومبیل های هیدروژن دارای چنین مخازن فیبر کربنی قوی هستند - برای جلوگیری از نشت.

در مواردی که هیدروژن در تنظیمات تجاری به عنوان سوخت مورد استفاده قرار می گیرد ، مقررات سختگیرانه و اقدامات مؤثری برای جلوگیری و تشخیص نشت ، و برای تخلیه هیدروژن برقرار شده است. كاربردهاي خانواري از سوخت هيدروژن نيز براي حل اين مسئله نياز دارد.

تأثیر بر محیط زیست

از منظر محیط زیست ، چرخه ایده آل در اقتصاد هیدروژن شامل موارد زیر است:

  • تولید هیدروژن از طریق استفاده از الکترولیز برای تقسیم آب
  • مصرف هیدروژن از طریق واکنش به آن با اکسیژن در یک سلول سوختی ، تولید آب به عنوان فرعی.

اگر برق برای الکترولیز از منابع تجدید پذیر تولید شود ، این زنجیره ارزش دارای حداقل تأثیر محیط و پایدار است.

نزدیک شدن به اقتصاد هیدروژن

برق ارزان از منابع انرژی تجدیدپذیر مهمترین عامل تولید هیدروژن در مقیاس بزرگ از طریق الکترولیز در واقعیت در استرالیا است. در سطح بین المللی این امر از قبل مشخص است - برای مثال ، در آلمان و تگزاس - هیدروژن تجدید پذیر در برنامه های طاقچه ، هرچند برای عرضه در مقیاس صنعتی هنوز رقابتی نیست ، مقرون به صرفه است.

تکنیک های نگهداری و تحویل از نظر هزینه و کارآیی باید بهبود یابد و ساخت سلول های سوخت هیدروژن نیاز به پیشرفت دارد.

هیدروژن منبع انرژی مطلوبی است ، زیرا می تواند در مقادیر زیادی تولید شود و برای مدت طولانی بدون از بین رفتن ظرفیت ذخیره شود. چون خیلی سبک است ، یک روش اقتصادی برای انتقال انرژی تولید شده توسط تجدید پذیر در مسافت های بزرگ (از جمله در اقیانوس ها).

سوخت هیدروژن با تکیه بر فن آوری های پیشرفته ، با حمایت شدید دولت ها و تعهد بسیاری از شرکت های انرژی چند ملیتی و انرژی ، انرژی تجدید پذیر را با استفاده از مصرف کنندگان نهایی به روشی پاک و پایدار پیوند می دهد.

بیایید ببینیم هیدروژن از بین می رود یا خیر.گفتگو

درباره نویسنده

ژنگوئو هوانگ ، مدرس ارشد ، دانشگاه صنعتی سیدنی

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های مرتبط

رها کردن: برنامه جامع تر که تا کنون پیشنهاد معکوس گرم شدن جهانی شده است

توسط پل هاوک و تام استایر
9780143130444در برابر ترس و بی تفاوتی گسترده، یک ائتلاف بین المللی محققان، متخصصان و دانشمندان برای جمع آوری راهکارهای واقع بینانه و جسورانه برای تغییرات آب و هوایی آماده شده است. صد روش و شیوه در اینجا توضیح داده شده است. برخی از آنها به خوبی شناخته شده اند. برخی از شما ممکن است هرگز از آن شنیده نشده است. آنها از انرژی پاک به آموزش دادن دختران در کشورهای با درآمد پایین به شیوه های استفاده از زمین است که کربن را خارج از هوا می کند. راه حل های موجود، از لحاظ اقتصادی قابل اجرا هستند، و جوامع در سراسر جهان در حال حاضر آنها را با مهارت و عزم را در اختیار دارد. موجود در آمازون

طراحی راه حل های آب و هوایی: راهنمای سیاستی برای انرژی کم کربن

توسط هال هاروی، رابی اورویس، جفری ریسمن
1610919564با توجه به تاثیرات تغییرات آب و هوایی در حال حاضر بر ما، نیاز به کاهش گازهای گلخانه ای جهانی، چیزی کم از فوری نیست. این یک چالش دلهره آور است، اما فناوری ها و استراتژی هایی برای دیدار با آن امروزه وجود دارد. مجموعه ای از سیاست های انرژی که به خوبی طراحی شده و پیاده سازی شده است، می تواند ما را در مسیر آینده ای با کمبود کربن قرار دهد. سیستم های انرژی بزرگ و پیچیده هستند، بنابراین سیاست انرژی باید متمرکز و مقرون به صرفه باشد. به سادگی تمام کارهای یکنواخت را انجام نمی دهد. سیاست گذاران به یک منبع روشن و جامع نیاز دارند که خط مشی های انرژی را که بیشترین تاثیر را در آینده ما در مورد آب و هوا دارند، مشخص می کند و نحوه طراحی این سیاست ها را خوب می داند. موجود در آمازون

این همه چیز تغییر: سرمایه داری در مقابل آب و هوا

توسط Naomi Klein
1451697392In این همه چیز تغییر نائومی کلین استدلال می کند که تغییر آب و هوا تنها مسئله دیگری نیست که به طور منظم بین مالیات و مراقبت های بهداشتی ثبت شود. این یک زنگ خطر است که ما را به رفع یک سیستم اقتصادی است که در حال حاضر ما را از بسیاری جهات شکست. کلاین دقیقا برای اینکه چگونه میزان انتشار گازهای گلخانه ای خود را به طور عظیم کاهش می دهد، ما بهترین فرصت را برای کاهش همزمان نابرابری های خفیف، دوباره تصور دموکراسی های شکسته ما و بازسازی اقتصادهای محلی خود داریم. او در معرض نومیدی ایدئولوژیک از انکار کنندگان تغییرات اقلیمی، خطاهای مسیحیت مهندسان ژئواستراتژیک آینده و ناکامی غم انگیز بسیاری از طرح های اصلی جریان سبز قرار می گیرد. و او به طور دقیق نشان می دهد که چرا بازار بازار بحران آب و هوایی را نداشته و نمی تواند آن را حل کند، بلکه بدتر از همه با بدتر شدن روش های استخراج سنگین و اکولوژیکی، همراه با سرمایه داری فاجعه بار است. موجود در آمازون

از ناشر:
خرید در آمازون برای هزینۀ آوردن شما هزینه می کند InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com بدون هزینه و بدون تبلیغاتی که عادت مرور شما را دنبال می کنند. حتی اگر روی یک لینک کلیک کنید اما این محصولات انتخابی را خریداری نکنید، هر چیزی که شما در همان بازدید از آمازون خریداری می کنید، یک کمیسیون را به ما می دهد. هیچ هزینه اضافی برای شما وجود ندارد، پس لطفا در تلاش باشید. شما همچنین می توانید از این لینک استفاده کنید برای استفاده از آمازون در هر زمان، بنابراین می توانید به حمایت از تلاش های ما کمک کنید.

enafarZH-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

به دنبال InnerSelf در

فیس بوک، آیکونتوییتر آیکونrss-icon

دریافت آخرین با ایمیل

{emailcloak = خاموش}

آخرین فیلم ها

پلانکتون ریز پردازش فرآیندهای در اقیانوس است که دو برابر کربن به همان اندازه تصور دانشمندان
پلانکتون ریز پردازش فرآیندهای در اقیانوس است که دو برابر کربن به همان اندازه تصور دانشمندان
by کن بوسهلر
اقیانوس نقش عمده ای در چرخه جهانی کربن دارد. نیروی محرکه از پلانکتون های ریز تولید می شود که…
تغییرات آب و هوایی کیفیت آب آشامیدنی را در سراسر دریاچه های بزرگ تهدید می کند
تغییرات آب و هوایی کیفیت آب آشامیدنی را در سراسر دریاچه های بزرگ تهدید می کند
by گابریل فیلیپلی و جوزف دی اورتیز
"نوشیدنی ننوشید / جوش نزنید" چیزی نیست که کسی بخواهد درباره آب شیرین شهرشان بشنود. اما اثرات ترکیبی از…
صحبت در مورد تغییر انرژی می تواند بن بست آب و هوا را خراب کند
صحبت در مورد تغییر انرژی می تواند بن بست آب و هوا را خراب کند
by InnerSelf کارکنان
همه افراد دارای داستان های انرژی هستند ، خواه در مورد یک خویشاوندی باشند که روی یک روغن کار می کنند ، والدینی که به فرزند می آموزد به نوبه خود ...
محصولات زراعی می توانند با مشکلات مضاعف از حشرات و آب و هوای گرم روبرو شوند
محصولات زراعی می توانند با مشکلات مضاعف از حشرات و آب و هوای گرم روبرو شوند
by گرگگ هاو و ناتان هاکو
هزاره ها ، حشرات و گیاهانی که از آنها تغذیه می کنند درگیر نبرد مشترک بودند: برای خوردن یا نبودن…
برای دستیابی به تولید گازهای گلخانه ای صفر ، دولت باید موانع را کنار بگذارد و مردم را از ماشین های برقی کنار بکشند
برای دستیابی به تولید گازهای گلخانه ای صفر ، دولت باید موانع را کنار بگذارد و مردم را از ماشین های برقی کنار بکشند
by Swapnesh Masrani
دولت های انگلیس و اسکاتلند اهداف بلندپروازانه ای را تعیین کرده اند تا سال های 2050 و 2045 به اقتصاد کربن خالص صفر تبدیل شوند ...
بهار در آغاز ایالات متحده می رسد ، و این همیشه خبر خوبی نیست
بهار در آغاز ایالات متحده می رسد ، و این همیشه خبر خوبی نیست
by ترزا کریمینز
در بیشتر ایالات متحده ، آب و هوا گرم می کند که بهار آمدن را افزایش داده است. امسال نیز از این قاعده مستثنی نیست.
آخرین عصر یخبندان به ما می گوید که چرا ما باید در مورد تغییر 2 درجه دما دقت کنیم
آخرین عصر یخبندان به ما می گوید که چرا ما باید در مورد تغییر 2 درجه دما دقت کنیم
by آلن ن ویلیامز ، و همکاران
آخرین گزارش هیئت بین دولتی در مورد تغییر آب و هوا (IPCC) بیان می کند که بدون کاهش قابل توجهی ...
یک شهر جورجیا نیمی از برق خود را از مزرعه خورشیدی رئیس جمهور جیمی کارتر دریافت می کند
یک شهر جورجیا نیمی از برق خود را از مزرعه خورشیدی رئیس جمهور جیمی کارتر دریافت می کند
by جونا کیدر
دشت ، جورجیا ، یک شهر کوچک است که دقیقاً در جنوب کلمب ، ماکون ، و آتلانتا و شمال آلبانی قرار دارد. آن است…

آخرین مقالات

طوفان ها و سایر بلایای شدید هوا برخی افراد را وادار به جابجایی و به دام انداختن دیگران در محل می کند
طوفان ها و سایر بلایای شدید هوا برخی افراد را وادار به جابجایی و به دام انداختن دیگران در محل می کند
by جک دیوارد
اگر به نظر می رسد بلایای شدید هوا مانند طوفان ها و آتش سوزی ها شایع تر ، شدید و ... می شوند.
اگر تمام اتومبیل ها الکتریکی باشند ، میزان انتشار کربن در انگلیس 12٪ کاهش می یابد
اگر تمام اتومبیل ها الکتریکی باشند ، میزان انتشار کربن در انگلیس 12٪ کاهش می یابد
by جورج میلوف و امین الحبیبه
بسته شدن COVID-19 منجر به کاهش آلودگی و انتشار گازهای گلخانه ای در انگلستان و در سراسر جهان شده است ، و وضوح…
جیر بولسونارو برزیل سرزمینهای بومی ویرانگر است ، با جهان مخدوش
جیر بولسونارو برزیل سرزمینهای بومی ویرانگر است ، با جهان مخدوش
by برایان گاروی و موریسیو تورس
آتش سوزی آمازون در سال 2019 ، بزرگترین تلفات یک ساله جنگل های برزیل را در یک دهه به همراه داشت. اما با جهان در…
چرا کشورها از کالاهایی که وارد می کنند ، تولید گازهای گلخانه ای نمی شمارد
چرا کشورها از کالاهایی که وارد می کنند ، تولید گازهای گلخانه ای نمی شمارد
by سارا مک لارن
من می خواهم بدانم که آیا انتشار کربن نیوزلند 0.17٪ شامل تولید گازهای گلخانه ای تولید شده از محصولات تولیدی…
کمک های مالی سبز: با تکیه بر جبران کربن ، اجازه خواهد داد شرکت های هواپیمایی آلوده از قلاب خارج شوند
کمک های مالی سبز: با تکیه بر جبران کربن ، اجازه خواهد داد شرکت های هواپیمایی آلوده از قلاب خارج شوند
by بن کریستوفر هوارد
همه گیر کورو ویروس هزاران هواپیما را زمین زده است و به بزرگترین سقوط سالانه CO in کمک می کند ...
فصلهای رشد طولانی تر تأثیر محدودی در مبارزه با تغییرات آب و هوایی دارند
فصلهای رشد طولانی تر تأثیر محدودی در مبارزه با تغییرات آب و هوایی دارند
by Alemu Gonsamo
گرم شدن آب و هوا منجر به چشمه های اولیه و تاخیر انداختن شاخه ها در محیط های سردتر می شود و به گیاهان اجازه می دهد تا برای…
هر دو محافظه کار و لیبرال ها آینده انرژی سبز می خواهند ، اما به دلایل مختلف
هر دو محافظه کار و لیبرال ها آینده انرژی سبز می خواهند ، اما به دلایل مختلف
by Deidra Miniard و همکاران
اختلافات سیاسی امروزه در ایالات متحده افزایش می یابد ، خواه موضوع ازدواج از طریق خط حزب باشد ، ...
چگونگی مقایسه تأثیر آب و هوایی گاو با گزینه های مبتنی بر گیاه
چگونگی مقایسه تأثیر آب و هوایی گاو با گزینه های مبتنی بر گیاه
by الكساندرا مكملان و جونو درو
من در مورد تأثیر آب و هوایی گوشت وگان در مقابل گوشت گاو تعجب می کنم. چگونه یک پتی بسیار پردازش شده با…