Ссылка на файл: >>>>>> http://file-portal.ru/Способ хранения водорода/
Хранение водорода — различные способы, включая гидридный аккумулятор
Хранение водорода
Найден надёжный способ хранения водорода
О сайте Порядок работы Новости сайта Контакт. Доклад на конференции "Старт в науку", МФТИ, Привлекательность водорода как универсального энергоносителя определяется экологической чистотой, гибкостью и эффективностью процессов преобразования энергии с его участием. Технологии разномасштабного производства водорода достаточно хорошо освоены и имеют практически неограниченную сырьевую базу. Однако низкая плотность газообразного водорода, низкая температура его ожижения, а также высокая взрывоопасность в сочетании с негативным воздействием на свойства конструкционных материалов, ставят на первый план проблемы разработки эффективных и безопасных систем хранения водорода - именно эти проблемы сдерживают развитие водородной энергетики и технологии в настоящее время. В соответствии с классификацией департамента энергетики США, методы хранения водородного топлива можно разделить на 2 группы: Первая группа включает физические методы, которые используют физические процессы главным образом, компрессирование или ожижение для переведения газообразного водорода в компактное состояние. Водород, хранимый с помощью физических методов, состоит из молекул Н 2 , слабо взаимодействующих со средой хранения. На сегодня реализованы следующие физические методы, хранения водорода: В химических методах хранение водорода обеспечивается физическими или химическими процессами его взаимодействия с некоторыми материалами. Данные методы характеризуются сильным взаимодействием молекулярного либо атомарного водорода с материалом среды хранения. Данная группа методов главным образом включает следующие: Абсорбция в объёме материала металлогидриды Химическое взаимодействие: Хранение газообразного водорода не является более сложной проблемой, чем хранение природного газа. На практике для этого применяют газгольдеры, естественные подземные резервуары водоносные породы, выработанные месторождения нефти и газа , хранилища, созданные подземными атомными взрывами. Доказана принципиальная возможность хранения газообразного водорода в соляных кавернах, создаваемых путём растворения соли водой через боровые скважины. Для хранения газообразного водорода при давлении до Мпа используют сварные сосуды с двух- или многослойными стенками. Внутренняя стенка такого сосуда выполнена из аустенитной нержавеющей стали или другого материала, совместимого с водородом в условиях высокого давления, внешние слои — из высокопрочных сталей. Для этих целей применяют и бесшовные толстостенные сосуды из низкоуглеродистых сталей, расчитанных на давление до 40 — 70 Мпа. Широкое распространение получило хранение газообразного водорода в газгольдерах с водяным бассейном мокрые газгольдеры , поршневых газгольдерах постоянного давления сухие газгольдеры , газгольдерах постоянного объёма ёмкости высокого давления. Для хранения малых количеств водорода используют баллоны. Следует иметь в виду, что мокрые, а также сухие поршневые газгольдеры сварной конструкции не обладают достаточной герметичностью. Одним из наиболее перспективных способов хранения больших количеств водорода является хранение его в водоносных горизонтах. Эту величину потерь подтверждает опыт хранения природного газа. Газообразный водород возможно хранить и перевозить в стальных сосудах под давлением до 20 Мпа. Такие ёмкости можно подвозить к месту потребления на автомобильных или железнодорожных платформах, как в стандартной таре, так и в специально сконструированных контейнерах. Корпус вентиля изготавливают из латуни. Баллоны для хранения водорода достаточно просты и компактны. Однако для хранения 2 кг Н 2 требуются болоны массой 33 кг. Прогресс в материаловедении даёт возможность снизить массу материала баллона до 20 кг на 1 кг водорода, а в дальнейшем возможно снижение до 8 — 10 кг. Большие количества водорода можно хранить в крупных газгольдерах под давлением. Газгольдеры обычно изготовляют из углеродистой стали. Рабочее давление в них обычно не превышает 10 Мпа. Вследствие малой плотности газообразного водорода хранить его в таких ёмкостях выгодно лишь в сравнительно небольших количествах. Повышение же давление сверх указанного, например, до сотен мега Паскаль, во-первых, вызывает трудности, связанные с водородной коррозией углеродистых сталей, и, во-вторых, приводит к существенному удорожанию подобных ёмкостей. Для хранения очень больших количеств водорода экономически эффективным является способ хранения истощённых газовых и водоносных пластах. В США насчитывается более подземных хранилищ газа. Слои глины, пропитанные водой, могут обеспечивать герметичное хранение ввиду слабого растворения водорода в воде. Хранение жидкого водорода Среди многих уникальных свойств водорода, которые важно учитывать при его хранении в жидком виде, одно является особенно важным. Водород в жидком состоянии находится в узком интервале температур: Если температура поднимается выше точки кипения, водород мгновенно переходит из жидкого состояния в газообразное. Чтобы не допустить местных перегревов, сосуды, которые заполняют жидким водородом, следует предварительно охладить до температуры, близкой к точки кипения водорода, только после этого можно заполнять их жидким водородом. Для этого через систему пропускают охлаждающий газ, что связано с большими расходами водорода на захолаживание ёмкости. Переход водорода из жидкого состояния в газообразное связан с неизбежными потерями от испарения. Стоимость и энергосодержание испаряющегося газа значительны. Поэтому организация использования этого газа с точки зрения экономики и техники безопасности необходимы. К резервуарам для хранения жидкого водорода предъявляют ряд требований: Главная часть криогенной системы хранения водорода — теплоизолированные сосуды, масса которых примерно в 4 — 5 раз меньше на 1 кг хранимого водорода, чем при баллонном хранении под высоким давлением. В криогенных системах хранения жидкого водорода на 1 кг водорода приходится 6 — 8 кг массы криогенного сосуда, а по объёмным характеристикам криогенные сосуды соответствуют хранению газообразного водорода под давлением 40 Мпа. Жидкий водород в больших количествах хранят в специальных хранилищах объёмом до 5 тыс. Крупное шарообразное хранилище для жидкого водорода объёмом м 3 имеет внутренний диаметр алюминиевой сферы 17,4 м 3. Однако в этих формах хранения водорода среда хранения используется однократно. Температура сжижения аммиака ,76 К, критическая температура К, так что при нормальной температуре аммиак сжижается при давлении 1,0 Мпа и его можно транспортировать по трубам и хранить в жидком виде. Основные соотношения приведены ниже: В диссоциаторах для разложения аммиака крекерах , которое протекает при температурах примерно порядка — К и атмосферном давлении, используется отработанный железный катализатор для синтеза аммиака. Для получения одного кг водорода затрачивается 5,65 кг аммиака. Водород из метанола может быть получен по двум схемам: Обычно для процесса используют цинк-хромовый катализатор синтеза метанола. Процесс протекает при — К. Метанол можно использовать как горючее для процессов конверсии. К сказанному следует добавить, что при создании энерго-технологичекой схемы с использованием отходящего тепла и применения водорода, полученного из метанола, аммиака или этанола, можно получить КПД процесса более высокий, чем при использовании указанных продуктов как синтетических жидких горючих. Гидридная система хранения водорода В случае хранения водорода в гидридной форме отпадает необходимость в громоздких и тяжёлых баллонах, требуемых при хранении газообразного водорода в сжатом виде, или сложных в изготовлении и дорогих сосудов для хранения жидкого водорода. При хранении водорода в виде гидридов объём системы уменьшается примерно в 3 раза по сравнению с объёмом хранения в баллонах. Отпадают расходы на конверсию и сжижение водорода. Водород из гидридов металлов можно получить по двум реакциям: Методом гидролиза можно получать вдвое больше водорода, чем его находится в гидриде. Однако этот процесс практически необратим. Метод получения водорода термической диссоциацией гидрида даёт возможность создать аккумуляторы водорода, для которых незначительное изменение температуры и давления в системе вызывает существенное изменение равновесия реакции образования гидрида. Стационарные устройства для хранения водорода в форме гидридов не имеет строгих ограничений по массе и объёму, поэтому лимитирующим фактором выбора того или иного гидрида буде, по всей вероятности, его стоимость. Для некоторых направлений использования может оказаться полезным гидрид ванадия, поскольку он хорошо диссоциирует при температуре, близкой в К. Гидрид магния является относительно недорогим, но имеет сравнительно высокую температуру диссоциации — К и высокую теплоту образования. Железо-титановый сплав сравнительно недорог, а гидрид его диссоциирует при температурах — К с низкой теплотой образования. Использование гидридов имеет значительные преимущества в отношении техники безопасности. Повреждённый сосуд с гидридом водорода представляет значительно меньшую опасность, чем повреждённый жидководородный танк или сосуд высокого давления, заполненный водородом. В настоящий момент в Институте проблем химической физики РАН в Черноголовке ведутся работы по созданию аккумуляторов водорода на основе гидридов металла. Институт проблем материаловедения НАН Украины.
Бекас 12 авто технические характеристики
Теория и практика арт терапии
Письмо поставщику на возврат денежных средств образец
Вы точно человек?
Проблемы торговли в россии
Значение режима для всестороннего развития ребенка
Самый простой способ сделать сделать стены
Хранение водорода — различные способы, включая гидридный аккумулятор
Яндекс новости латвия
Филатов лучшие стихи
Найден надёжный способ хранения водорода
Карта запорожской области с населенными пунктами
Сколько стоит сони
Где ставить гусак для электричества схема
Вы точно человек?
Кулон в виде кошки