Применение водородного топлива

Просмотров: 706

Заменой ископаемым углеводородам (нефть, газ) уже сегодня становится водородное топливо. Ведь человечество давно ищет альтернативу невозобновляемым источникам энергии.

Водородное топливо

История водородной энергетики

Водород как топливо для различных двигателей имеет давнюю историю. К примеру, первый двигатель внутреннего сгорания, изобретенный еще в 1806 году, работал именно на водороде. Водород как топливо использовали в дирижаблях.

В самарском КБ Кузнецова в начале 80-х годов прошлого века был разработан самолетный двигатель, в котором также применялось водородное топливо. Но после распада Советского Союза из-за финансовых проблем внедрение таких двигателей было остановлено.

В первом десятилетии нынешнего века конструктор печей из Екатеринбурга И.В.Кузнецов (однофамилец самарского теплоэнергетика) разработал новый, более эффективный вид отопительных печей, в которых использован принцип пиролиза — разложения под действием высоких температур органических соединений на более легкие молекулы, в частности, молекулы водорода. Пиролизные печи Кузнецова сегодня применяются в быту все более широко. Их КПД значительно выше, чем у обычных отопительных дровяных, угольных или прочих топок.

При горении водорода выделяется втрое больше тепла, чем при сгорании природного газа. Поэтому ученые считают водородное топливо основной альтернативой исчерпаемых углеводородов. Кроме того, водород, сгорая, не выделяет в окружающую среду никаких вредных веществ, не загрязняет ее.

Главной проблемой водородной энергетики является дороговизна получения водорода и сложность его транспортировки из-за большой взрывоопасности.

Еще одной проблемой использования водорода в качестве энергоносителя являлось то, что для его сжигания нужна температура 1700°С. Ее не может выдержать материал, из которого изготавливаются бытовые отопительные котлы.

В 2006 году в Италии была разработана технология, когда горение водорода происходит при температуре 300°С. В этих котлах нет необходимости сооружать систему дымоотводов, поскольку продуктом сгорания водорода является обычный водный конденсат.

Разработка таких котлов заняла 7 лет кропотливого труда. Конечно же, разработчики не раскрывают деталей работы отопительного прибора. Кроме того, они заявили о том, что это не коммерческий, а шоу-проект. Выпускать серийно подобное оборудование они и не намеревались.

Но благодаря таким изобретениям уже сегодня становится возможным отопление дома водородом.

Домашние водородные котлы отопления

Печь на водороде, созданная итальянцами, имеет достаточно внушительные размеры. Ведь в ней есть емкость для воды, из которой путем электролиза (разложения с помощью электрической энергии) получают необходимый водород. В другом отсеке происходит сам процесс электролиза — генерации молекулярного водорода. Также есть камера сгорания водородного топлива и теплообменник. Его нагревание и дает возможность обогревать радиаторы, систему теплых полов. Недостаток подобной установки состоит не только в том, что она имеет большие габариты. Проблема еще и в том, что из теплообменника выходит теплоноситель с температурой всего 40°С. Для Италии с ее мягким климатом этого вполне достаточно. А вот для России с ее зимними морозами — вряд ли.

Еще одним вариантом альтернативных обогревателей является отопительный прибор, в котором в качестве энергоносителя используется не молекулярный, а атомарный гидроген. Этот так называемый газ Брауна дает в 4 раза больше тепловой энергии при сгорании.

Такие отопительные приборы являются абсолютно экологичными, имеют высокий КПД — до 96%. Но они не так безопасны, как кажется на первый взгляд. Ведь смесь кислорода и водорода очень взрывоопасна. Поэтому даже малейшее нарушение герметичности в камере сгорания может привести к непоправимым последствиям. Так что не стоит пытаться монтировать подобное оборудование своими руками.

Сегодня похожие установки разрабатываются и отечественными конструкторами. В продаже уже есть установки для генерации водорода и отдельно агрегаты для его сгорания. Возможно, они пока не пользуются спросом из-за того, что на нашем рынке это диковинка. А все новое обычно воспринимается с большим недоверием.

Возможен и другой вариант: они недостаточно доработаны и поэтому неэффективны, поскольку потребляют много электроэнергии для гидролиза. Люди считают, что лучше эту электроэнергию непосредственно превратить в тепловую — дешевле и, возможно, надежнее.

Если в таких печах используется пиролиз углеводородов для получения гидрогена, то овчинка, скорее всего, также выделки не стоит. Поскольку сырьем для пиролиза служит все тот же природный газ. А для его разложения тоже нужно немало тепловой энергии.

Однако не стоит терять надежды. Ведь уже несколько лет с успехом работают автомобили на водородном топливе. Стоит подождать еще несколько лет, и наверняка будут усовершенствованы обогревательные приборы на этом виде топлива.

Опрос

Для чего вам нужна печь?

Результаты

Загрузка ... Загрузка ...
Оцените статью:
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (Пока нет голосов)
postratings Загрузка...
Top