Учёных и энергетиков очень привлекает водород в качестве источника чистой энергии. С таким источником можно вырабатывать электроэнергию либо заправлять автомобили, автобусы и прочие транспортные средства.
Преимущества водорода:
- полная чистота технологии. Сам водород не токсичен, не связывается в ядовитые и вредные соединения, а при сгорании превращается в обычную воду.
- широкая распространённость - получение водорода не имеет привязки к месту его добычи, времени суток и прочих ограничений, касающихся привычных нам источников энергии и топлива.
Недостатки:
- очень летуч, поэтому сложен в хранении и транспортировке. К примеру, для передачи водорода по трубопроводу, его сначала связывают с метаном, а потом снова отделяют мембранными фильтрами.
- очень взрывоопасен, поэтому до сих пор не нашёл широкого применения в быту.
Два способа получения:
1) Электролиз - обычную воду помещают между двумя электродами и прикладывают к ним напряжение. Под действием электрического поля вода разлагается на составляющие: водород и кислород.
Единственный недостаток такого способа получения водорода - он очень энергоёмкий.
2) Паровая конверсия природного газа (паровой риформинг) - водяной пар при температуре 700–1000 °C смешивают с метаном под давлением в присутствии катализатора. При этом половина газа расходуется в процессе риформинга.
Чтобы сэкономить природный газ и снизить нагрузку на окружающую среду, разработали схему паровой конверсии метана с подводом тепла от высокотемпературного газоохлаждаемого реактора (ВТГР).
Ряд разработок предлагает брать водяной пар из атомных реакторов АЭС. Таким образом снижается количество выбросов углекислого газа. Тем не менее снизить выбросы до нуля при данном методе получения водорода невозможно, т.к. природный газ расходуется в ходе реакции.
Основное преимущество такого способа получения водорода - возможность применения его в промышленности. Сейчас бОльшая часть водорода для химических производств вырабатывается именно с помощью паровой конверсии.
Кроме того, паровой риформинг в 1,5-3 раза энергоэффективнее обычного электролиза.
Основной недостаток - это присутствие выбросов СО2, что нивелирует экологичность водородной технологии.
Кроме того, размещать взрывоопасную водородную установку вблизи действующей атомной электростанции такое себе развлечение.
Перспективы водорода
Наиболее перспективным пока считается сочетание водородных технологий с возобновляемыми источниками энергии - солнечных панелей и ветрогенераторов.
Здесь электроэнергия от СЭС и ВЭС будет напрямую идти на электролиз воды и выработку водорода. Для ВИЭ это означает отказ от аккумуляторов и инверторов, что серьёзно удешевляет технологию.
Водород здесь выступает в качестве "упаковки" энергии солнца и ветра в более удобную и безопасную форму. Наличие такой упаковки позволяет максимально использовать ВИЭ и убирает ограничения, накладываемые графиком потребления электроэнергии в общей энергосистемы.
"Выключение" непредсказуемых в части выработки ветряков и солнечных панелей из общей энергосистемы сильно упрощает управление потоками мощности и работу диспетчеров в целом.
.............................................
Если вам было интересно, жмите палец вверх!
Подпишитесь на канал и инстаграм автора
...............................................
Больше информации о рынках электроэнергии