В завтрашний день могут смотреть не только лишь все. Мало кто может это делать!
Сисеро Кыянен
Прочитанная недавно статья очередного эксперта по газу и водороду привела меня в неистовую печаль.
Настолько, что захотелось выматериться поделиться своими соображениями, о блуждающих в массах заблуждениях касательно водорода.
Очень часто при обсуждении вопроса производства, хранения и использования водорода, упираются в некие ограничения, которые в реальности таковыми не являются.
Например следующее утверждение:
Водород очень подвижный газ и потребует для развития водородной энергетики новых материалов уже прямо завтра. Отдельные комментаторы в интернетах указывают, что температура горения водорода очень высока и составляет 2500-2800 градусов и что не имеется в достаточном количестве необходимых материалов для широкого использования котлов на водороде и что эти материалы слишком дороги.
Во-первых, непонятно почему рассматривается сферический конь в вакууме рассмотрение горения не на воздухе, а в чистом кислороде? В аналогичных условиях, тот же метан развивает температуру до 2100-2200 град. С, что не намного ниже водородной температуры. Но это мелочи на фоне прочего.
Во-вторых, давайте рассмотрим ближайшие перспективные планы «водородных активистов», на период до 2030-го года.
Так ЕС в своих программных заявлениях планирует следующее:
From 2025 to 2030, hydrogen needs to become an intrinsic part of our integrated energy system, with at least 40 gigawatts of renewable hydrogen electrolysers and the production of up to ten million tonnes of renewable hydrogen in the EU.
Что в переводе на русский означает производство 10 млн тонн электролизного водорода в год.
Измерение топливного газа в массовых величинах с химической точки зрения более правильно, чем в объёмных, т.к. количество извлекаемой энергии зависит напрямую от массы вещества вступающей в реакцию горения, но поскольку многим привычней объёмные «попугаи», то для упрощения понимания переведём в них.
Ранее в сериале, рассматривая вопросы стимулирования энергоперехода, было прикинуто, что 1 кг водорода потенциально содержит 120 МДж энергии, что приблизительно эквивалентно 4-4,5 куб.м. метана, или 1 тыс. куб.м. метана энергетически эквивалентна 220-250 кг водорода. Таким образом, можно приблизительно оценить что 10 млн. тонн водорода это энергетический эквивалент 42,5 млрд. куб.м. метана.
Потребление Европы по данным Газпрома, оценивается в 500-550 млрд куб.м. в год, т.е. объём предполагаемого производства водорода к 2030г. предполагается на уровне 7-8% от потребляемого газа.
Стоит вспомнить о японском эксперименте:
Mitsubishi Hitachi Power Systems (MHPS) еще несколько лет назад успешно испытала газовую турбину большой мощности на одной из своих электростанций, подав в камеру сгорания природный газ с добавкой 30% водорода. Температура газов на выходе – 1600 градусов, оборудование такую нагрузку, хоть и не без сложностей, но выдержало. КПД незначительно, но увеличился, а вот количество образовавшегося углекислого газа оказалось ниже сразу на 10%, а по поводу оксидов азота японская компания информацию раскрыла не полностью, ограничившись фразой «остались на приемлемом уровне». Рекомендация MHPS – экономически оправдано и экологически полезно использовать топливную смесь из 80% природного газа и 20% водорода.
Конечно неизвестно при каких условиях планируется рассматривать эти 10 млн, тонн, но инженерно этот газ имеет смысл приводит в то же состояние, что и метан. Плотность метана 670 гр/куб.м. плотность водорода 90 гр/куб.м. т.е. 10 млн. тонн в нормальных условиях дадут объём порядка 100 млрд. куб.м. или около 20% от объёма смеси, т.е. предполагаемый уровень использования водорода как-то случайно совпал с тем, что может «принять на хранение» природный газ и существующая инфраструктура. При этом температура горения остаётся в приемлемых рамках, не создавая видимых экспертам проблем водородного горения в кислороде.
Как видим из текущих планов на ближайшее время проблем хранения, транспортировки и сжигания нет.
А что есть? Как ранее уже обсуждалось, в настоящее время в мире производится 75 млн тонн водорода. Более ¾ производят методом реформинга природного газа и лишь около 100 тысяч тонн производится электролизом. При реализации планов увеличить за 8-9 лет производство электролизного водорода только в ЕС (не считая австралийских и американских планов) до уровня в 10 миллионов тонн означает по существу создание новой индустрии с нуля.
Вот она индустрия и «есть» к 2030-му году. Она же и будет финансировать НИОКР на повышение собственной эффективности, разрешение вопросов хранения и транспортировки чистого водорода уже в дальнейшем. Расширение масштабов производства техники снизит её стоимость, точно так же как снизилась себестоимость энергии от солнечных панелей (в 4 раза за 10 лет) и ветрогенераторов (на 20% за 10 лет).
Оксид азота (NOx)
Отдельно хочется остановиться и рассмотреть это заблуждение интернет-экспертов.
Довольно часто от некоторых комментаторов приходится слышать про то, как в процессе горения водорода будет высокая температура и начнёт резко окисляться азот из воздуха, который используется в процессе горения. Чаще всего ссылаются на механизм Зельдовича и что вот именно водородное-то горение его и запускает.
Механизм Зельдовича, описанный в 1947 году, представляет собой реакцию окисления атмосферного азота в топке, при высокой температуре. Начинается сей процесс уже при 1800-1850К, или примерно при 1550 град. С. т.е. при достижении указанной температуры (без разницы от сжигания дров, угля, метана или кизяка) начинается процесс окисления азота.
Общая схема выглядит примерно так:
N2 + O <=> NO + N (1)
N + O2 <=> NO + O (2)
N + OH <=> NO + H (3) (добавлена по расчётам Ч. Фенимора в 1957 г.)
Совокупность реакций (1-3) называется расширенным механизмом Зельдовича. В силу того что энергия тройной связи в молекуле N2 составляет около 950 кДж/моль, реакция (1) имеет большую энергию активации и может проходить с заметной скоростью только при высоких температурах.
Существует ещё и механизм образования оксидов азота им. т-ща Фенимора (Чарльза, а не Купера 
), но его уже не упоминают, т.к. считают, что читателя/зрителя/слушателя уже достаточно напугали и ему и Зельдовича хватит.
Считаю неправильным останавливаться на полумерах и предлагаю всем обоср…. т.е. испугаться по взрослому и с размахом. Взять и рассмотреть ещё и механизм Фенимора в том числе.
Для этого возьмём и откроем скушную книшку, написанную двумя профессорами Штутгартского университета и ещё одним из университета Беркли:
Крайне интересного текста там немного, но а тем же, кому лень читать источник фиги или кто в принципе не хочет вникать, поясню коротко, тезисно и на пальцах:
- По причине наличия в углеводородном топливе СН- радикалов, при горении смесей в воздухе, образование оксидов азота начинается раньше, чем запускается механизм Зельдовича, уже при 750 град. С. Включается механизм быстрого образования NOx.
2. По причине 1 при сжигании углеводородного топлива (метан, этан, пропан, уголь, бензин, дрова и прочее без разницы) оксидов азота при горении выделяется больше, чем при горении водорода по механизму Зельдовича, причём больше существенно (см. рис. 17.7)
3. При горении углеводородных топлив, особенно угля, (где даже в особо чистых образцах имеется до 1% азота), содержащийся в топливе связанный азот окисляется вообще независимо от уровня температуры, тем самым увеличивая общий выхлоп оксидов азота.
4. При высокотемпературном сжигании природного газа, (что практикуется на мусоросжигательных заводах особенно, где разгоняют температуру до 2200-2300 град. С), промежуточно образуется HCN – синильная кислота. И хотя она лишь промежуточный продукт, но при высокой температуре может быть кинетически выброшена из зоны реакции и тем самым составит пусть и мизерную но часть выхлопа.
Не смотря на вышеуказанные проблемы образования оксида азота при сжигании природного газа и угля, не спешите хвататься за валидол.
Решение по уменьшению выхода оксидов азота имеются и применяются на существующих котельных и реакторных установках. Кроме указанных ранее способов регулировки температуры горения в топке, довольно широко применяется запатентованный в 1975 году компанией Exxon Research Engineering, метод селективного некаталитического восстановления водородом из аммиака, когда в выхлопную трубу в отводящие газы подаётся аммиак и в диапазоне температур от 800 до 1100 град. С и происходит восстановление азота по схеме:
4NO + 4NH3 + O2 => 4N2 + 6H2O
Поскольку водород очень хороший восстановитель, то при использовании чистого водорода, достаточно обеспечить камеру вторичного дожига, где отходящие выхлопные газы, содержащие CO и NOx будут восстанавливаться чистым водородом, без лишних танцев с бубном.
ИТОГО:
- Проблема хранения и сжигания чистого водорода на горизонте до 30х-35х годов отсутствует как вид проблемы. Существующая инфраструктура способна решать текущие задачи. При этом фактически с нуля создаётся новая индустрия, которая в дальнейшем профинансирует требуемые НИОКР. Стартовый толчок, будет финансироваться за счёт потребителя, с его полного согласия
- Проблема образования оксидов азота, при горении топлива не является исключительно проблемой горения водорода. Эта проблема общая для всех видов топлив и даже более насущная именно при сжигании углеводородного топлива. Проблема имеет инженерное решение (и не одно, а целый комплекс мер), отработанное на использовании природного газа и угля.
- Проблема выброса оксидов решается более эффективным способом, когда у вас есть чистый водород в наличии. Тогда для необходимых реакций, не требуется применение дорогостоящих катализаторов. Достаточно использовать отработанное инженерное решение по восстановлению отходящих газов.
- Именно использование водородного топлива позволяет снизить выброс опасных озоноразрушающих газов: СО (угарный газ) и NO (двухвалентный оксид азота). Этот вывод внезапно всплыл при написании и почему-то видится, что этот резон именно водородного пути и является одним из определяющих. Но об этом как-нибудь в другой раз…
PS. По случаю пожалуй стоит провести перепись семейства Д`Эбиль.
Вот например особо доставляющий случай:
И про отсутствие проблемы азотных оксидов порадовало…
Вы вообще понимаете, что основной слой проблем связан как раз с высокой температурой горения водорода? И необходимость других горелок и турбин, и оксидов азота — из этой серии.
Не, можно вообще отказаться от текущей энергетики и перейти на топливные элементы, но вы понимаете, что это означает по затратам?
Уважаемый читатель, подними глаза выше в текст, где об этом целый раздел имеется и скажи - написавший это вообще статью читал?
ИТОГОВОЕ ЗЫ:
Перепись можно считать успешной. 99% комментаторов увидев в заголовке слово "водород" выделили, строго по Павлову, нервно-паралитическую слюну и статью либо не читали, либо читал очень торопясь "урыть автора чотким комментом", что в суть не вникли. Обсуждение в итоге пошло не по сути сообщения, а к тому что водород это ацкая бяка и к ней лучше не приближаться.
К ним собственно примкнули специалисты, которые хоть и выдали интересную критику по существу, но их проблема в том, что в их отлаженный мирок, где всё работает замечательно, лезут какие-то упыри со своими "новациями" и мешают им жить. Тоже понять можно вобщем, но это не очень правильная на мой взгляд позиция.
На этом техподдержка темы заканчивается. Я для себя уяснил, что хотел. Всем спасибо за участие, даже тем кому пофиг - куда мы все без массовки? Удачи всем. Хорошего настроения. Держитесь! 
PS 18-го у Марцинкевича вышел новый ролик и в комментах на него прислали ссылку, поэтому добавлю сюда его и мой небольшой комментарий:
Водородная Программа Мишустина - ДОРОГО. ГЛУПО. БЕСПОЛЕЗНО... Зачем России Водородная Отрасль?
Посмотрел выпуск. Спасибо за ссылку.
По существу теперь если, то с одной стороны, рассматривая проблему в существующих условиях с Марцинкевичем можно согласиться - глуповато это всё и нерационально, особенно в том, что касается производства водорода реформингом, но есть одно и существенное НО.
Это НО состоит в том, что в ближайшие 20 +/- лет произойдёт серьёзное НЕЧТО, что не позволит полноценно использовать существующую инфраструктуру доставки энергии: топлива или электричества и что в этом случае появится много-много изолированных друг от друга инфраструктурных анклавов, и тогда каждому придётся выживать на подножном корме (возможно у каких то счастливчиков даже будет под задницей месторождение обычных нефти и газа). В этом плане каждая территория смотрит из своих ресурсов и выбирает подходящий вариант - ЕС, ЮВА это ветряк и солнце, наши пошли с упором на малый атом. Эти источники требуют балансировки раз и также требуется жидкое/газовое топливо это два. Поэтому консенсусом и выбран водород.
Сейчас пока ещё серьёзных проблем в мире нет, надо как можно скорее "прокачать" нужные технологии. Для этого управляющие в ЕС расставили флажки: зелёные, голубые, красные и прочие радужные. Зелёный, электролизный водород, судя по всему самый приоритетный, т.к. подножный корм в этом случае самый доступный. Надо только правильно понимать термин "электролиз". Электролиз в этом случае это ЛЮБОЙ способ получения водорода из воды с помощью электроэнергии и только её. На это и выставлен зелёный флажок для всех участников соревнования, как минимум со стороны ЕС. Нужная ИМ технология с ИХ стороны получает зелёный ц(с)вет.
Наши же, понимая, что им более доступна и отработана пока что технология реформинга метана (о чём говорится и в ролике), делают упор в краткосрочной перспективе на неё, ибо она уже есть и с её помощью можно начинать решать какие-то практические задачи использования водорода уже сейчас (т.е. ставить задачи науке, промышленности и прочем), а не когда-нибудь потом, когда пойдут в серию электролизеры (это проблема ЕС и тех же японцев). Будут электролизеры и прочее - прекрасно. Задействуют их. ЕС это не сильно нравится, потому как пропадает один источник финансирования развития нужного им пути - поэтому такому газу дают голубой статус и накладывают ограничения.
С гидростанциями всё прекрасно, кроме одного - даже при наличии проекта серьёзная станция гигаватт на 5-10 это лет 10 стройки. Они уже тупо не успеют во всех аспектах, а ресурсов съедят массу. Фактор времени никто, включая Марцинкевича не учитывает. Все сбиваются на то, что "А вот у нас сейчас нихера нет, так чего же они там планируют, фантазёры-попильщики?!" При таком подходе у нас к разгару Зиму и останется "нихера".
ЗЫ Добавил дополнение про охрупчивание.
Комментарии
Отличная статья. Спасибо
Если бы. Проблема хранения и транспортировки не равна проблеме (точнее отсутствия оной) сжигания. Водород неприятен охрупчиванием большинства металлов. Т.е. существующая инфраструктура быстро потеряет работоспособность. Трубопроводы, арматура сосуды используемые для хранения и транспортировки метана водород не воспримут. Из вредности. Это первое.
Водород оказался в списке зеленой братии не абы почему а с умыслом. Электролиз это способ уйти от пиков генерации солар и винд. Т.е. та часть производства зеленого электричества которая в данный момент не востребована должна подаваться на электролизеры и крутить водород. А когда солнце за тучку, накопленный водород крутит газовую турбину и затыкает недостачу. Т.е водород не топливо, водород в этой схеме аккумулятор. Своеобразный.
Только вот существующей инфраструктуры в местах производства зеленой электроэнергии не существует. Ее придется пилить с нуля, причем распределенную в пространстве. Примерно так как распылены ветряки и панельки. И тащить к газохранилищам честно накрученный водород. Чистый, без метана. Ибо подмес произойдет уже в газохранилище. Это два.
Ну и на сладкое, крутить из метана водород в России и гнать его в Европы - онанизм от энергетики. Кондовый. Рафинированный.
В водородной программе РФ написано делать водород из газа и гнать в Европу? Написано. Так что нечего заниматься диссидентством и подвергать сомнению линию партии.
А углерод от него куды девать? Может в атмосферу? Ой , зелёные не велят.
пф. главное тут -- окупаемость. хочут баре вот эдак -- будет им для этого ништяк. У них в ойропе тесно, отсутствие выхлопов актуально, и успехи неоспоримы: кто там жил -- тому пояснять не надо. Так что, если они пройдут первый цикл "НИОКР+внедрение", то честь и слава хероям, даже если и посмертно, мы не забудем и не простим, но следующую итерацию сделаем уже сами, с адаптацией и с ампутацией свистоперделок.
Вот это и есть линия партии, потому что она -- про навар, а навар теперь без эффективности йок.
Про охрупчивание я как-то подзабыл, каюсь - надо было его в текст как одно из этих самых. Касательно вашего сообщения - при 20% подмеса нет такой проблемы. Японцы не просто так полезли экспериментировать именно с подмесом от 10 до 30%. Там на молекулярном уровне идёт связывание атомов водорода вокруг тетраэдра метана - как раз 20% и будет. В итоге свободного водорода в смеси нет - охрупчивать нечему. Это во-первых.
Во-вторых, само по себе охрупчивание это процесс окисления водорода в кристалле металла, с последующим образованием гидроксида и выпадением атома из гнезда решётки. Эта проблема есть, но есть и варианты с ней бороться. Кстати именно поэтому неприменимы пластиковые трубы ни в каком виде.
Итого - при миксе 80/20 проблемы охрупчивания нет. Существующая инфраструктура, после некоторой перенастройки форсунок и управляющих блоков способна работать на смеси. Именно к этому варианту как наименее затратному и стремятся. Подмес можно и в принципе нужно осуществлять в магистральном газопроводе. Примерную схему приводил ранее.
Можно ссылочку на документ, где это описано?
Есть очень много теорий этого процеса и до сих пор, этот вопрос нигде однозначно полностью не раскрыт. Многие теории описывают это явление без привлечения кислорода.
В молодости довелось работать на одном металлопрокатном предприятии, где медь катали. Бескислородная медь не подвержена этому процессу, т.к. были заказчики которые на этом нюансе особенно настаивали. На мои уточняющие этот момент вопросы мне технолог-металлург так это и объяснил, как я изложил выше. Так что если найду справочник где оно было так написано, то пришлю вам ссылку. Может быть название бумажной книги.
С медью другие грабли. Кислород в меди это Сu2O - соединение красного цвета, визуально отслеживается плохо, со временем на воздухе окисляется до СuO, уже чёрного цвета. Сu2O повышает электрическое сопротивление меди, понижает пластичность, ускоряет окисление. Иногда, при использовании вторичного сырья, из такой меди делаются провода, что недопустимо. Так через несколько лет такие жилы становятся чёрными и плохо проводят ток.
Касательно водородной хрупкости. Чем больше механическая нагрузка на деталь, тем опаснее для неё водородная хрупкость. Вплоть до того, что даже считанные минуты контакта с пузырьками водорода могут в будущем привести к разрушению массивной детали. По этой причине высоко нагруженные детали не покрывают гальваническими покрытиями, так как при их нанесении часто выделяется водород, который может способствовать разрушению детали в процессе эксплуатации.
Водородной хрупкости подвержены сплавы железа, алюминия, титана, никеля. То есть практически все конструкционные детали. Медь тоже подвержена, только её не относят к конструкционным металлам.
ПС. после любой "мокрой" операции поверхность высоко нагруженной детали сошлифовывается и отжигается потом в вакууме.
Очень удобно "забыть" самое главное !
Вы написали:
А значит не забыли. Просто ловко обошли самое неподъемное.
Именно так и действуют зеленобесы - восхваляя второстепенное и замалчивая самое затратное.
Ну, это уже ни в какие ворота... Автор, где Вы учили химию и материаловедение?
Проблема разрушения кристаллической решетки металла не зависит от концентрации водорода. Если водород в смеси есть, то разрушение будет происходить. Это одна из нерешаемыз задач на современном уровне НТП. В принципе не решаемая.
Вторая проблема водорода, это самовозгорание при микро утечках от трения. Я это видел своими глазами много раз, тк работал в производстве с чистым водородом.
Есть ещё куча проблем, таких как пределы взрываемости.
Обращу ваше внимание, что речь идёт о технических проблемах, а не об экономике.
Кстати, сглаживать пилу можно и более простыми способами. Классические: гидро пневми гравитационные аккумуляторы. Но кпд всей этой шняги около 30%. Т. е. итоговый кпд всей системы не превысит 10%. Это по максимуму, а в реале будет около 2-3%. Именно поэтому вся эта зелёная хрень нафиг ни кому не нужна.
Ну и чудесно. Значит ни у кого ничего не получится, зато согреемся хотя бы пока бегаем. Заметка бред. Спасибо что прочли.
Вы в обиженную позу-то не вставайте. Это не конструктивно.
Вы поймите, что народ в массе не баба яга, которая против. С водородом можно работать, при наличии большого количества дешовой энергии. Особенно, если эта энергия получается в тьмутаракани (типа приливной электростанции), а доставлять её далеко, сложно и дорого. Имеет смысл получать водород, вести синтез минимум до метана и везти уже углеводороды.
Вся инфраструктура у цивилизации для работы с УВ у нас есть.
И, главное, нет материалов, достаточно долго способных работать в среде водорода. Т. е. построить газопровод типа сп не получится. Просто он не проработает двадцать лет, разрушится.
Я не встаю в позу. Не в этом дело. Просто статья не про водород вообще, а про то, что народ не смотрит на перспективу и циклится на экологических частностях, которые при близком рассмотрении проблемами не являются.
С УВ (углеводороды полагаю?) есть свои проблемы, но суть больше в том, что водородная, да и вся зелёная движуха есть вопрос подготовки к ситуации, когда с топливом и его доставкой будут сложности. Топливо (да и в целом энергию) придётся производить на месте из "подножного корма". Делать это (исследования и разработки) в отрыве от прочей экономики, по линии МЧС или военных очень дорого, поэтому финансово загоняют участвовать всех.
Вот как раз на этом ресурсе народ смотрит именно на перспективу. Мы видим динамику падающего возврата от работы на углеводородах. Видим, что объёмы кап вложений в изыскания новых месторождений снижаются кратно. Видим, что за последние минимум десять лет по миру не найдено ни одного нового знАчимого месторождения. Видим, что объёмы разведанеыз месторождений в разы меньше потребления. И тд и тп.
И мы понимаем, что в такой предкриьической ситуации нет ни времени ни ресурсов на танцы с бубном вокруг сомнительных тем. Риски сючрезмерны.
А вот что реал но работает, так это технология атомных реакторов на быстрых нейтронах. И топлива, в виде урана 238, у нас минимум на тысячу лет.
Как то так.
Это вопще не взлетит. Даже если проблема охрупчивания будет решена. КПД как у сосиски. Просто придется концентрировать и население, и производство почти всего, что ему нужно, и товаров на внешнюю продажу вокруг АЭС. В пределах досягаемости электросетей. Как раньше производство было там, где дешевле рабочая сила и нет зимы - теперь будет определять возможность построить АЭС. Ну, и, как обычно, то сырьё, из которого производить на внешнюю продажу. Из еды, думаю, возить будут разве только зерно, остальное будут производить на месте (вертикальные теплицы). Перемещения между такими городами сократятся многократно
По сути так и будет, потому как упор (забугром) делается на малые модульные АЭС. Проблема только в том, что всех энергопотребностей, включая химсинтез, одним электричеством не решить.
Придется качать невыгодные нефть и газ, когда выгодные кончатся. Уголь для синтетического топлива можно подольше копать. Ну, и сокращать перевозки везде, где возможно.
Чисто местное - использовать реки и подвесные дороги, где это возможно и выгодно (потому что сильно нишевое решение)
Но ведь так и есть. Разговоры про водород я слышу уже несколько лет, ветряков и панелей уже столько, что встала проблема утилизировать вышедшие из эксплуатации. Однако подмес водорода в газопроводы еще нигде не реализован.
Полмес не реализован потому, что газовики не идиоты, и маленько в теме разбираются.
Это не пиво водой разбавлять.
Да, любая утечка сжатого водорода будет сверхзвуковой по отношению к окружающему воздуху. От ударной волны в точке соприкосновения воздуха и струи водорода температура резко возрастает и смесь воздуха с водородом самовоспламеняется.
Любой каприз за ваши деньги, как бы.
Если за оный водород будут хорошо платить — почему нет?
Хорошо платить.....
Это и есть то, что более-менее понятно свидетелям пика нефти (и прочих ресурсов) и категорически непонятно Хуршудову и куче других экспертов, которые абсолютно обоснованно утверждают, что углеводородов в коре земли, как и любых металлов, ну просто завались.
Когда баррель нефти или сотню кубов метана добывают при затратах 1-3 долларов (или одну сотую от этого барреля или сотни кубов), то даже цены в 20 и, тем более, в 40 долларов выглядят как тысяча процентов прибыли. Если же арктическую и сланцевую нефть добывают с себестоимостью в 40, а то и в 100 баксов, а потом за столько же и продают, то дело это богоугодное, несомненно, но безвыгодное.
Нет тут прибыли не то что в тыщу, а даже и в 100%.
Поэтому платить будут хорошо, тут сомнений нет. А вот заработать, к сожалению, не получится.
В мемориз
Завидуете?
Белой завистью ;)
Отличная. С удовольствием присоединяюсь.
эээ а как хранить-то... просто в землю не закопаешь... есть стартап от немцев но пока результата нет... не смоется ли... альтернатива только в гидриды металов... но и так...
з.ы. действующая инфраструктура не оперирует такими термосами... :)
тоесть отрасль то совсем совсем новая...
Да хрен с ним хранить!
Вы мне другое обьясните.
Зачем электроэнергию перегонять в водород?
Напрямую электроэнергию нельзя что-ли использовать?
Или немцы разочаровались в электромобильчиках?
по факту есть аккумы на графене натрии плотность пожиже, но циклов сильно больше...
и вспомогалка алюминево воздушная батарейка ... но это то что можно делать...
а водород можно пилить... и что интересно безсмысленно... або делать внутренюю поверхность танка для хранения из фулеренов... дюже дорого станет... плотность энергии у чистого водорода такая себе... но пилить можно ну очень долго, або чистая энергетика водичка аки выхлоп.
Затем что для обеспечения нормальной энергетики на ВИЭ нужны лишнее 100-300% установочных мощностей - и иногда они будут давать все 300% установленной мощности.... и происходить это будет по одному из непреложных законов вселенной именно тогда когда оно нафиг никому не будет нужно и ровно наоборот пик мощности будет в самый глухой для ВИЭ момент.....
а водородная энергетика ВЫГЛЯДИТ как обычная метановая в глазах Эффективных менеджеров - не повышенная усталость металла Агрегатов не детонационная опасность она волновать их не должна циферки то вот они красивые а что не реальные в прикладном применении так то Инженерной Головы Боль - Эффектный свою Премию уже получит....
Насколько понял автора, без всякого сжижения закачают в обычные ПХГ, просто там отныне будет не чистый природный газ, а его смесь 4:1 с водородом
Да. Это позволит без лишних траблов стартовать с производства. Это задача первого этапа на ближайшие 10 +/- лет.
Думаю этот план в уме и держали "японцы" в 2018-м. В кавычках потому, что эти самые японцы в 2014 совместно с Сименсом бились за турбинный бизнес Альстом против GE. Такие альянсы просто так не складываются.
А Сименс КМК, давно неровно дышит к японцам, например не так давно была марка компьютеров и ноутбуков Fujitsu-Siemens, сейчас, кажется, "S пропало"
Хочу задать само-собой напрашивающийся вопрос: а что произойдет со смесью метана и водорода? Такая смесь вообще может существовать в принципе, или она расслоится, и водород поднимется наверх, а метан упадет вниз?
Про КПД системы от добычи до получения ЭЭ я не буду спрашивать - это вообще блажь.
Вот тут автор из-за жонглирования цифрами разной величины забыл осветить один нюанс - водород действительно имеет большую теплоту сгорания по массе чем метан, но из-за малой плотности уступает в той же характеристике по объёму почти в 4 раза. Соответственно, при использовании смеси существующая инфраструктура будет переносить на 15% меньше энергии, а при полном переходе на водород - в 4 раза меньше чем сейчас. Аналогично - с хранением - в вашем примере при использовании смеси емкость ПХГ снизится на 15% при том же объёме.
> на 15% меньше энергии
учитывая как шатает цену на газ на споте - разве это много?
Это много, так как речь не о долларах, а о джоулях. Грубо говоря, была у вас Гигаваттная ТЭС, перешли на смесь - стала 850 мегаваттной. Где взять остальную энергию?
Или ещё интереснее - было у вас ПХГ, которого хватало на 4 месяца, перешли на чистый водород - теперь его хватает на 1 месяц, то есть надо построить ещё 3 таких ПХГ и ещё 3 газопровода до потребителей просто для того чтобы остаться при своих.
Вот знаете, взглянуть бы на полный отчёт мицубисей, но кто ж его даст. Если я правильно понимаю процессы, то соотношение 80/20 оно не просто так, а оно физический и химически определёно. Есть мысль, что плотность смеси газа вырастет, т.е. атомы водорода будут связаны с молекулами метана, т.е. это надо рассматривать не как механическую смесь двух газов разной плотности, а как один газ новой плотности. Этот момент он ИМХО, из моего понимания физики и химии процесса так что ссылок не просите.
Увижу где-нибудь измеренные и опубликованные параметры смеси - напишу.
PS В пользу этого и то, что в эксперименте у японцев отмечается, что калорийность смеси выросла.
Сами митсубиси и дадут: https://power.mhi.com/catalogue/pdf/hydrogen_en.pdf
Ничего секретного там нет. Большая часть посвящена тому, какие они молодцы и какие космические японские технологии нужны, чтобы добраться хотя бы до 30% водорода в смеси и как к 2025му году они надеются добраться до 100%. Собственно, там же объяснение откуда берётся цифра в 20% - обычные газовые турбины просто не могут работать на смеси с большим содержанием водорода, потому как горит он совсем не так как метан, вырывается из камеры сгорания, температура в камере слишком высокая и оксиды азота, опять же слишком сильно выделяются. Видимо они вашу скучную книжку не читали и потому не знают, что так быть не должно. Там же есть приложение 8, в котором график вклада водорода в теплоту сгорания в зависимости от объёма, согласно ему при 79% объёма водород даст 50% теплоты, ну, или проще говоря, если взять 4 куба водорода на куб метана, то половина энергии будет от метана.
Спасибо за ссылку. Прочту.
Скушная книшка не про то, что при горении водорода оксиды азота не выделяются. Она про то, что при горении углеводородов их выделяется больше, без применения спец.мер.
ЗЫ Они собсно так и пишут в этой брошюрке:
Цитата какая-то странная... Давно известно что если хочешь низкие эмиссии NOx в ГТУ, то надо предварительно перемешать топливо с воздухом, подготовив "бедную" смесь. Дальше уже можно с изысками в виде впрысков воды/пара для дальнейшего утрамбовывания выбросов вплоть до 10ppm упражнятся.
Там ссылка есть. Можете сами почитать. Проблема в том, что я говорил про отчёт об исследованиях. Человек сослался на некий рекламный проспект, мол всё есть. Но по факту информации там нет. Изучать нечего.
вот вот "Детонационная стойкость", "срыв горения", замена "горелок" и "факелов" - а еще Усталость металлов......
Конкретики в этой брошюре мало. Тоже общие фразы к сожалению.
Калорийность - очень, ОЧЕНЬ своеобразная формулировка.....
Вот что-то то же помню было подобное про не совсем ровные "Диаграммы смесей газов" - мозг царапает, но вспомнить не могу....
Страницы