Водородът от Вода

Експериментирайте получаване на водород от вода, използвайки слънчевата енергия (Университет на Нов Южен Уелс, Австралия). В тази техника, слънчева светлина първо се превръща в електрическа енергия, която е вече разлага вода в кислород и водород в присъствието на катализатор (титанов диоксид)

В дългосрочен водородно гориво започва да се вижда в средата на миналия век, а преди това е работил в дирижабли и заваръчни машини, но в момента е част от работата, като един от най-ефикасният за съхранение на енергия. Въвеждането на водорода като гориво за дълго време затруднена неговата експлозивност и най-важното е, че разходите за производството му. Но скоро ситуацията може да се промени драстично
Първо водород в чист вид е отделил преди 240 години, английски химик Хенри Кавендиш. Свойствата на газа, получен от него са толкова изненадващи, че ученият взе легендарния му "флогистон", "калории" - веществото, според каноните на науката по онова време, се определя от температурата на телата. Той е напълно изгорени (и огънят се счита за почти чисто флогистон), бе необичайно светлина, 15 пъти по-лек от въздуха, тя абсорбира метали и така нататък. Въпреки това, друг голям химик, французин Антоан-Лоран Lavuaze, вече през 1787 г. се оказа, че полученото вещество Кавендиш - съвсем нормално, въпреки че много интересно химичен елемент. Името на водород, защото по време на горене не даде дим, сажди и дим, и вода. Между другото, това е тази функция на неговата най-привлечени от днешните еколози и "зелени".
До края на XIX век, производството на водород е въпрос доста неприятен. Екстрахира това в миниатюрни количества, конвенционални разтварящи метали в киселини, както и алкални и алкална вода. Едва след като електроенергията, започна да произвежда в промишлени мащаби, възможност е относително лесно да се произведе тон от него чрез електролиза. Електролитен процес изглежда така: на водна баня се понижава два електрода на една - положителен потенциал, от друга страна - отрицателни. На плюс чрез преминаване на поток от кислород се освобождава, и червено - водород.
След като е работил в достатъчно количество, че лек газ, хората за първи път са го адаптирани за въздушния транспорт. Като такива, първият елемент Mendelev използвани до 1937, когато въздухът издухан по големина в света, две футбол размер поле, водород напълнена дирижабъл немски "Gindenburg". Бедствието съгласно живота на 36 души, и се използва тази водород, кръста се поставя. Тъй като балони е натоварено изключително със хелий. Хелий - газ, уви, по-гъста, но не е запалим.

дрънкалка
През 1944 г. американските военни се опитаха да го използвате като ракетно гориво. Предотвратено случай висок експлозивен газ: струва доста да се отклонява от нормалната работа на двигателя или да го разреши и най-малката теча, и мир водород моментално се превръща в зловещ "детониращ газ". В резултат на това на ракетата не се постигне целта, експлодираща още от самото начало. По същата причина, американците не успяха в 50-те години на миналия век за изграждане на водород самолет, а в 70-те години, по време на петролната криза - водород разрушител.

В този смисъл случаят в Съветския съюз, най-вече след конкурент в САЩ в областта на водородната енергетика, са по-успешни. Съветски изследователи решили да извлича енергия от водород под формата на електричество, директно го окисляване във водна среда, а не изгаряне на смес с кислород. За целта са използвани горивни клетки, в която водороден на специален йонообменна мембрана, присъединени към кислород до получаване на вода и електричество. Технологията се оказа толкова удобен, че сега без участието на горивната клетка не минава някакви сериозни космически мисии.

Двигатели лидери в сферата
Малко по-късно, учените все още измислили как да се използва водород като гориво и по този начин не се взривят. Газът, започна да се добавят специални добавки инхибитори (химически "спирачка"). Например, пропилей. Само един процент от евтин газ - водород и от оръжия става страшен по безопасен газ. В резултат на това през 1979 г., BMW стартира първият автомобил, който е бил доста успешен за водород, тя не се взривят и се освобождава от отработените газове на парата. В епохата на засилване на борбата с кола на вредните емисии, се възприема като предизвикателство към консервативна автомобилния пазар. екологичната страна След BMW спря други производители. До края на века всеки уважаващ себе си производител на автомобили е в магазина поне един концептуален автомобил, който работи на водородно гориво.






Баварските автомобили в програмата Чиста енергия ( "чиста енергия"), пригодени за движение по H2 няколко "седморки" и MINI Cooper. Вградена 4-литров водород "седем" е с мощност от 184 конски сили и се простира върху една пълнене (170 Littrow "очи" течен водород) 300 км. Mazda «вдигна" на известната си водородни спортен автомобил RX-8. В това изпълнение, чиста се нарича Mazda RX-8 HRE (водород роторен двигател). Всички тези машини могат да се вози на водород и бензин.

енергия консерви
Докато човек не се е научил да получите най-евтиният водород директно, без използване на електрическа енергия на този газ може да се третира само като акумулатор на енергия - нещо като прасенце мегаджаула. След само на двадесет грама водород са в състояние да направят същото количество работа като напълно заредена батерия колата. Въпреки това, в това си качество той има много конкуренти. Неговата история, хората се развиват нови начини да се събират и съхраняват енергия. С най-проста форма на това устройство се сблъскваме всеки път, когато стартирате механичен часовник. Основното предимство на метална пружина - опростен дизайн, но плътността на натрупаните тя стои в края на батерии рейтинг на мощността. Най-добрият пролетта не може да се "спаси" повече от 0,5 килоджаула на килограм от теглото си. Нормално дъвка е в състояние да "събере" 8 пъти. По-обемен са детайли, които електротехници често се нарича "капацитет". Правилното име - кондензатора. Вече е възможно да се получи 12 кг кДж. Следвайки линията на кондензатори дискове са на газ и gidrogazovye. Техният дизайн е доста сложни, тези устройства се използват рядко (изключение - хидравлични за затваряне на врати). Но електрически "pirobatareyki" не-воден електролит (консумация на енергия - до 70 кДж / кг) човек използва през цялото време. При висока температура капацитет и енергийна ефективност на преобразуване на такъв източник може да се увеличи значително. Индустриални "гореща електрически батерии", "магазини" от 400 до 700 кДж на килограм. Въпреки това, по-високо, до 800 градуса, температурата за експлоатация и възстановяване на отровни хлор направи слабо пригодени за гражданска употреба. Но огромна срок на годност на студено и бърз достъп до режима на работа е много популярен сред военните, които активно използване на батерията като част стои на алармените ракети и друго оборудване бърз отговор. Реал "Кралят на съхранение" трябва да бъдат признати като конвенционален маховик. Yulu, което знаем от детството. Там вече говорим за цифри в хиляди и десетки хиляди килоджаула. Добър ефект за индустрията в състояние да CFRP "отглеждане" на такива килоджаула до 15 000. Това не е ограничение. В действителност, на енергийната интензивност на маховика се определя само от силата на проектиране. Малко преди избухването на Втората световна война в една от нашите отбранителни растения изтръгнат инсталирана в мазето на маховика. Shard маховик с тегло около 300 кг, счупи всички бетонни подове, тавани, лети в небето, и падане обратно за втори път, през покрива - такава огромна енергия е натрупана в него.

Така че изглежда 3d орбитална на водородния атом. Според квантовата механика, електронът не е ясен път за движение и орбитална - това е област на пространството, където най-вероятно ще престоя
Сега водородни горивни спестявате по три начина: сгъстени, втечнени и метални хидриди. Най-простият, разбира се - за изпомпване на водород в резервоара мощен компресор. Резервоарите от същия Mazda водород гориво се съдържа под налягане от 350 атмосфери. Но начина, по който това е най-евтиният и най-несигурни. С такова високо налягане в системата slabinka никаква опасност от изтичане на газ. А къде е теча, има пожар или дори експлозия.
А по-надежден и практичен начин - да се запази водород в течна форма. Но за това е необходимо да се охлажда до -253 градуса по Целзий. В BMW гориво, съхранявано в тази форма, така че почти половината от горивната система отнема най-мощният изолацията. Все пак, необходимо е да се оставя колата на паркинга, например, за една седмица, а тя отговаря на собственика се върна с празни резервоари. Не изолация, не могат напълно защита на вашата система от отопление. В резултат на водород започва да се изпарява, налягането в резервоара се увеличава и газът се изпуска просто в атмосферата през предпазния клапан. На спецификации пълно презареждане изпари в само три дни ...
Най-обещаващ начин - съхраняване в метален хидрид състави. Водородът е много силно разтворими метали като вода абсорбира гъба. Освен това, се абсорбира в големи количества, надвишаващи значително обема на "гъба". Такива "наситени" водородни метали наречени метален хидрид. При охлаждане, те поглъщат водород при нагряване - активно получаване. Миналата година експерти от Northwest National Laboratory САЩ Pacific създадоха материал на базата на амоняк бор, в състояние да поеме и освобождаване вече на 80 градуса, водород със скорост сто пъти по-високи от тези, които преди това са били на разположение. И Танер Iildirim от американския Национален институт за стандарти и технологии, заедно с Салим Sayraki от университета Билкент турски разработен материал, способен да поглъща водороден газ в размер на до 9000 литра на 10 кг артикул! Тази специална кристална Нанокомлект състояща се от микроскопични инкрустации извън титан, въглеродни нанотръби, всеки от които е 5 000 пъти по-тънки от човешки косъм. За производството на въглерод-титан "диск" човек може, но струва твърде скъпо. Чао. Все пак, имайте предвид, че на компютъра все още не е толкова отдавна цена като хубава кола.
Тя ще изглежда, че човечеството е готов да скочи в епохата на водород. Нови гориво доволни и учени, и еколози и предприемачи, както и политици и обикновени хора. И го направи предпазва само един проблем. Макар че не е ясно, където водородът се разтваря.