Водородное топливо.

Топливо будущего

Мы живем в 21 веке, пришло время для создания топлива будущего, которое способно заменить традиционное топливо и ликвидировать нашу зависимость от него. Ископаемые виды топлива сегодня являются нашим основным источником энергии. Их сжигают, чтобы сломить молекулярные связи и освободить их энергию. Высокий уровень потребления ископаемых видов топлива приводит к значительному загрязнению окружающей среды.

За последние 150 лет количество углекислого газа в атмосфере увеличилось на 25%. Сжигание углеводородов приводит к загрязнениям, таким как смог, кислотные дожди и загрязнение воздуха. Загрязнения наносят вред окружающей среде, здоровью животных и людей, но, кроме того, приводят к войнам , так как ископаемые виды топлива являются не возобновляемыми ресурсами и, в конечном счете, закончатся. На данный момент важно установить альтернативные источники топлива. Каким будет топливо будущего?

Одним из вариантов получения топлива будущего является создание холодного ядерного синтеза. Это сулит переворот в энергетике и геополитические изменения в мире.

Холо́дный я́дерный си́нтез — предполагаемая возможность осуществления ядерной реакции синтеза в химических (атомно-молекулярных) системах без значительного нагрева рабочего вещества.

Для того, чтобы произошла ядерная реакция необходимо сблизить ядра на расстояние, на котором работает сильное взаимодействие. Этому препятствует более дальнодействующее кулоновское отталкивание. Чтобы сблизить ядра, нужно затратить энергию ~0,1 МэВ. Этому соответствует температура порядка 11 миллионов градусов, что является теоретическим пределом. Для получения экономически эффективной установки нужны температуры в несколько раз большие. Поэтому большинство учёных относятся к заявленям о ХЯС со скептицизмом.

То́пливо в широком смысле слова — это вещество, способное выделять энергию в ходе определённых процессов, которую можно использовать для технических целей. Химическое топливо выделяет энергию в ходе экзотермических химических реакций при горении, ядерное топливо — в ходе ядерных реакций. Некоторые топлива (например, гомогенные пороха или твёрдые ракетные топлива) способны к самостоятельному горению в отсутствие окислителя.

Твердое топливо: а) естественное — дрова, каменный уголь, антрацит, торф; б) искусственное — древесный уголь, кокс и пылевидное, которое получается из измельченных углей.

Жидкое топливо: а) естественное — нефть; б) искусственное — бензин, керосин, мазут, смола.

Газообразное топливо: а) естественное — природный газ; б) искусственное — генераторный газ, получаемый при газификации различных видов твердого топлива (торфа, дров, каменного угля и др.), коксовальный, доменный, светильный и другие газы.

Наиболее распространёнными горючими материалами являются органические топлива, в составе которых есть углерод и водород.

Топлива подразделяются по агрегатному состоянию вещества на твёрдые, жидкие и газообразные, а по способу получения — на природные (уголь, нефть, газ) и искусственные.

В свою очередь природные источники топлива делятся на возобновляемые и невозобновляемые

ПРОБЛЕМА

За последние 20 лет мировое энергопотребление возросло на 30 %

Проблема исчерпаемости природных ресурсов с каждым годом приобретает все большую актуальность. Это связано как с осознанием факта их ограниченности, так и с интенсивно увеличивающимся потреблением. Темпы роста потребления ресурсов примерно на порядок превышают темпы роста численности населения.

Всвязи с этой проблемой в последнее время люди стали задумываться о создании альтернативного источника топлива

Наиболее реальные альтернативные варианты - сжиженный природный газ (СПГ) или жидкий водород (ЖВ).

Учитывая, что запасы природного газа иссякнут на Земле к середине 70-х годов нашего столетия, водород смело можно рассматривается в качестве одного из наиболее перспективных вариантов моторного топлива XXI века.

Нас заинтересовала эта проблема и в совей работе мы хотим рассказать о таком виде альтернативного топливо,как водородное.

ВОДОРОДНОЕ ТОПЛИВО

Водород — топливо будущего. Он имеет массу преимуществ по сравнению с другими видами топлива и имеет огромные перспективы его заменить. Он может быть использован абсолютно во всех отраслях современного производства и транспорта, даже газ, на котором готовиться пища, можно запросто, без каких либо переделок, заменить на водород.

Первый двигатель внутреннего сгорания, работающий на водороде создал Франсуа Исаак де Риваз (англ.)русск. (1752—1828) в 1806 году. Водород изобретатель производил электролизом воды.

В блокадном Ленинграде бензин был в дефиците, но водород имелся в большом количестве. Военный техник Борис Шелищ предложил использовать воздушно-водородную смесь для работы заградительных аэростатов. На водород перевели двигатели внутреннего сгорания лебёдок аэростатов. Во время блокады в городе на водороде работало около 600 автомобилей.

Применение водородногог топлива

Водород используют в качестве ракетного топлива.

Ведутся исследования по применению водорода как топлива для легковых и грузовых автомобилей.

В водородно-кислородных топливных элементах используется водород для непосредственного преобразования энергии химической реакции в электрическую.

Используется для работы различных двигателей

Достоинства и недостатки

3 часть Получение водорода

Опасность использования водорода как топлива связана с двумя факторами: высокой летучестью водорода, из-за которой он проникает через очень небольшие зазоры, и лёгкость воспламенения. С другой стороны, при пробое топливного бака бензин разливается лужей по поверхности, тогда как водород улетучивается в виде направленной струи. Однако есть опасность заполнения замкнутого пространства салона автомобиля водородом.

Превращение воды в топливо

Водные топливные технологии используют воду, соль и очень недорогой металлический сплав. Газ, что результатом этого процесса является — чистый водород, который горит как топливо без необходимости использования внешнего кислорода — и не выделяет никаких загрязнений. Морская вода может использоваться непосредственно в качестве основного топлива, тем самым устраняя необходимость добавления соли.

Есть еще один способ превращения воды в топливо. Он называется электролизом. Этот метод превращения воды в газ Брауна, который также является прекрасным топливом для нынешних бензиновых двигателей.

опыт

Почему газ Брауна лучшее топливо, чем чистый водород?

Давайте посмотрим на все три вида водородного топливного решения — топливные элементы, чистый водород, и газ Брауна — и посмотрим, как они работают по отношению к кислороду и его потреблению:

Топливные элементы: Этот метод использует кислород из атмосферы при полном сжигании водорода в топливных элементах. Что выходит из выхлопной трубы? Кислород и пары воды! Но кислород изначально пришел из атмосферы, а не из топлива. И поэтому использование топливных элементов не решает проблему: окружающая среда испытывает огромные проблемы на данный момент с содержанием кислорода в воздухе; мы теряем кислород.

Содержание кислорода в воздухе становится таким низким, что это угрожает нашему существованию. Нормальное содержание кислорода в нашем воздухе составляет 21 %. Но в некоторых местах, содержание кислорода в воздухе снизилась до 6 или 7 процентов, например, в Токио. Если он достигает 5 процентов, люди начнут умирать.

Водород: Это топливо является совершенным, если бы не одно «но». Хранение и распределение водорода требует специального оборудования, а топливные баки автомобилей должны выдерживать высокое давление сжиженного газа водорода.

Газ Брауна: Это самое совершенное топливо для работы всех наших транспортных средств. Чистый водород поступает непосредственно из воды, то есть, пара водород — кислород, но, кроме того, он горит в двигателе внутреннего сгорания, выделяя кислород в атмосферу: из выхлопной трубы входит в атмосферу кислород и пары воды. Так, при сжигании газа Брауна в качестве топлива, можно увеличить кислород воздуха и тем самым увеличить содержание кислорода в нашей атмосфере. Это способствует решению очень опасной экологической проблемы.

Газ Брауна — идеальное топливо будущего

Об использовании воды в качестве альтернативного вида топлива для автомобилей, о планах преобразования бензиновых двигателей для работы на обычной водопроводной воде, этот постулат является мировым переворотом в сознании людей. Теперь только вопрос времени, когда все поймут, что вода лучшее топливо для нашего транспорта. Лицо или лица, которые дали нам это знание, мы должны их помнить как героев.

Их убивали, их патенты скупались частными лицами, чтобы их изобретения не стали достоянием гласности; информация об автомобилях на воде жила в Интернете не более 1-2 часов…

Но сейчас что-то изменилось, видимо, власть имущие решили «Пусть начнутся игры»!

Автомобилей на воде работает, и мы знаем это наверняка. Работа бензиновых двигателей на воде — это как трамплин для гораздо лучших технологий, чем те, которые уже существуют и которые быстро заменят идею ведения автомобилей на воде.

Но пока нефтяные компании душат идею автомобиля на воде, овладеть более высокими технологиями не получится, и использование нефти будет продолжаться. Это общее мнение ученых, так говорят во всем мире.

Заключение

по мнению учёных, ориентировочные сроки внедрения водородной энергетики на транспорте могут быть следующие:

- США, Западная Европа, Япония - 2030 год

- Россия, СНГ, страны–экспортеры нефти и природного газа - 2040-2050 годы.

внедрение альтернативных моторных топлив в Российской Федерации будет имеет следующие этапы:

1 этап (2007-2040 годы): Создание инфраструктуры производства и переход на применение сжиженного природного газа (СПГ)

2 этап (2035-2050 годы): Создание инфраструктуры производства, хранения и переход на применение сжиженного водорода.

Другими словами, в ближайшее время в стране необходимо создать криогенную инфраструктуру и поэтапно переходить автотранспорт на СПГ, а в перспективе - на жидкий водород.

Наше мнение

Водородное топливо, как сырье представляет собой огромную площадку для работы. Развив эту отрасль экономики, человечество получит огромный «плюс», как со стороны энергии так и со стороны экономики ( на рынке сырья не будут доминировать страны, которые расположены на местах скопления полезных ископаемых) и экологии (сокращении выбросов СО2 на 86% к 2020)

С переходом на водородное топливо, возможны так же неудачи, связанные с переизбытками выбросов водорода в атмосферу, который могут привезти к изменению природного баланса. Но если оставить все «как есть», то в ближайшее будущее экология мира придет в состояние разрухи.

По - этому мы считаем обязательным переход на водородное топливо, чтобы избежать экологической катастрофы, которая приведет в вымиранию человечества.