1.Kas yra vandenilio energija
Vandenilis, pirmasis periodinės lentelės elementas, turi mažiausią protonų skaičių – tik vieną. Vandenilio atomas taip pat yra mažiausias ir lengviausias iš visų atomų. Vandenilis Žemėje dažniausiai randamas junginių pavidalu, iš kurių ryškiausia yra vanduo – labiausiai paplitusi medžiaga visatoje.
Vandenilis pasižymi labai didele degimo verte. Palyginkite šilumos kiekį, išsiskiriantį deginant tą pačią gamtinių dujų, benzino ir vandenilio masę:
Tokiomis pačiomis sąlygomis
Sudeginus 1 gramą gamtinių dujų, pagal matavimą, išsiskiria apie 55,81 kilodžaulių šilumos;
Sudegus 1 gramui benzino, išsiskiria apie 48,4 kilodžaulių šilumos;
Sudeginus 1 gramą vandenilio, išsiskiria apie 142,9 kilodžaulių šilumos.
Degant vandeniliui išsiskiria 2,56 karto daugiau šilumos nei gamtinėms dujoms ir 2,95 karto daugiau šilumos nei benzinui. Iš šių duomenų nesunku suprasti, kad vandenilis turi pagrindines idealaus kuro savybes – aukštą degimo vertę!
Vandenilio energija daugiausia priklauso antrinei energijai, svarbiausia yra tai, ar jos logika, technologijos ir ekonomika turi reikšmės ir vertės ekologinei pusiausvyrai, aplinkos valdymui ir klimato kaitai. Antrinė energija yra tarpinė grandis tarp pirminės energijos ir energijos vartotojų ir gali būti suskirstyta į dvi kategorijas: viena yra „proceso našumo šaltinis“, kita – „energiją turinti kūno energija“. Nėra abejonių, kad elektros energija yra plačiausiai naudojamas „proceso našumo šaltinis“, o benzinas, dyzelinas ir žibalas yra plačiausiai naudojamas „energetinis energijos šaltinis“.
Logiškai vertinant, kadangi „proceso našumo šaltinius“ sunku tiesiogiai kaupti dideliais kiekiais, šiuolaikinės didelio judrumo transporto priemonės, tokios kaip automobiliai, laivai ir orlaiviai, negali naudoti didelio kiekio elektros energijos iš elektrinių. Vietoj to, jos gali naudoti tik didelį kiekį „energiją turinčios energijos“, tokios kaip benzinas, dyzelinas, aviacinis žibalas ir suskystintos gamtinės dujos.
Tačiau tradicijos ne visada gali išlikti, o tradicijos ne visada gali būti logiškos. Atsiradus ir tobulėjant elektrinėms transporto priemonėms ir hibridinėms elektrinėms transporto priemonėms, „proceso efektyvumo šaltinis“ taip pat gali pakeisti „energiją turinčią energiją“. Remiantis loginiu samprotavimu, nuolat vartojant iškastinį kurą, ištekliai galiausiai išseks ir neišvengiamai atsiras nauja „energiją turinti energija“, tarp kurių pagrindinė atstovė yra vandenilio energija.
Vandenilio gamtoje gausu – jis sudaro apie 75 procentus Visatos masės. Jo plačiai randama ore, vandenyje, iškastiniame kure ir visų rūšių angliavandeniuose.
Vandenilis pasižymi geromis degimo savybėmis, aukštu užsidegimo tašku, plačiu degimo diapazonu ir dideliu degimo greičiu. Kalbant apie šiluminę vertę ir degimą, vandenilis neabejotinai yra aukštos kokybės ir efektyvi energijos rūšis. Be to, pats vandenilis yra netoksiškas. Be to, kad po degimo susidaro vanduo ir nedidelis kiekis vandenilio nitrido, jis neišskiria kenksmingų teršalų ekologijai ir aplinkai, neišskiria anglies dioksido. Todėl vandenilio energija priklauso švariai energijai, kuri yra labai svarbi ekologiniam aplinkos valdymui ir anglies dioksido išmetimo mažinimui.
2. Vandenilio energijos vaidmuo
Vandenilio energetikos pramonės grandinė apima milžinišką vandenilio paruošimą, saugojimą, transportavimą ir degalų papildymą, kuro elementus ir terminalų taikymus.
Elektros energijos gamyboje vandenilio energija gali būti naudojama švariai energijos gamybai, siekiant subalansuoti energijos paklausą ir išspręsti energijos tiekimo trūkumą piko valandomis.
Šildymo srityje vandenilio energija gali būti maišoma su gamtinėmis dujomis, kurios yra vienas iš nedaugelio mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančių energijos šaltinių, ateityje galinčių konkuruoti su gamtinėmis dujomis.
Aviacijos sektoriuje, kuris kasmet išmeta daugiau nei 900 milijonų tonų anglies dioksido, vandenilio energija yra pagrindinis būdas plėtoti mažai anglies dioksido išskiriančią aviaciją.
Karinėje srityje vandenilio kuro elementai gali būti naudojami karinėje srityje, nes jie turi tylaus veikimo, gali generuoti nuolatinę srovę, pasižymi didele energijos konversija ir yra svarbi povandeninio laivo slaptumo sąlyga.
Vandenilio energiją varančios transporto priemonės, vandenilio energiją varančios transporto priemonės pasižymi geromis degimo savybėmis, greitu užsidegimu, didele kaloringumo verte, didelėmis atsargomis ir kitais privalumais. Vandenilio energija turi platų šaltinių ir pritaikymo spektrą, kuris gali veiksmingai sumažinti iškastinio kuro dalį.
Švaraus vystymosi lygio gerinimas ir vandenilio energijos plėtra yra svarbi „daugialypės energijos papildomos“ energijos tiekimo sistemos kūrimo priemonė ir pagrindinė energijos transformacijos ir modernizavimo varomoji jėga.
Įrašo laikas: 2023 m. balandžio 19 d.