1.Kas ir ūdeņraža enerģija
Ūdeņradim, periodiskās tabulas pirmajam elementam, ir vismazākais protonu skaits — tikai viens. Ūdeņraža atoms ir arī mazākais un vieglākais no visiem atomiem. Ūdeņradis uz Zemes parādās galvenokārt kombinētā veidā, no kuriem visizplatītākā ir ūdens, kas ir visplašāk izplatītā viela Visumā.
Ūdeņradim ir ļoti augsta sadegšanas vērtība. Salīdziniet siltuma daudzumu, kas rodas, sadedzinot vienādu dabasgāzes, benzīna un ūdeņraža masu:
Ar tādiem pašiem nosacījumiem,
Sadedzinot 1 gramu dabasgāzes, saskaņā ar mērījumu rodas aptuveni 55,81 kilodžouli siltuma;
Sadedzinot 1 gramu benzīna, rodas aptuveni 48,4 kilodžouli siltuma;
Sadedzinot 1 gramu ūdeņraža, rodas aptuveni 142,9 kilodžouli siltuma.
Ūdeņraža sadegšana izdala 2,56 reizes vairāk siltuma nekā dabasgāze un 2,95 reizes vairāk siltuma nekā benzīns. No šiem datiem nav grūti saprast, ka ūdeņradim piemīt ideālas degvielas pamatīpašības – augsta sadegšanas vērtība!
Ūdeņraža enerģija galvenokārt pieder pie sekundārās enerģijas, un galvenais ir tas, vai tās loģikai, tehnoloģijai un ekonomikai ir nozīme un vērtība ekoloģiskā līdzsvara, vides pārvaldības un klimata pārmaiņu jomā. Sekundārā enerģija pieder pie starpposma starp primāro enerģiju un enerģijas lietotājiem, un to var iedalīt divās kategorijās: viena ir “procesa veiktspējas avots”, otra ir “enerģiju saturoša ķermeņa enerģija”. Nav šaubu, ka elektroenerģija ir visplašāk izmantotais “procesa veiktspējas avots”, savukārt benzīns, dīzeļdegviela un petroleja ir visplašāk izmantotais “enerģētiskais enerģijas avots”.
No loģiskā viedokļa, tā kā “procesa veiktspējas avotus” ir grūti tieši uzglabāt lielos daudzumos, mūsdienīgi transportlīdzekļi ar lielu mobilitāti, piemēram, automašīnas, kuģi un lidmašīnas, nevar izmantot lielu daudzumu elektroenerģijas no elektrostacijām. Tā vietā tie var izmantot tikai lielu daudzumu “enerģiju saturošas enerģijas”, piemēram, benzīnu, dīzeļdegvielu, aviācijas petroleju un sašķidrinātu dabasgāzi.
Tomēr tradīcijas ne vienmēr var pastāvēt ilgi, un tradīcijas ne vienmēr var būt loģiskas. Līdz ar elektrotransportlīdzekļu un hibrīdelektrotransportlīdzekļu attīstību un attīstību, “procesa veiktspējas avots” var aizstāt arī “enerģiju saturošu enerģiju”. Saskaņā ar loģisko spriešanu, nepārtraukti patērējot fosilo enerģiju, resursi galu galā tiks izsmelti, un neizbēgami parādīsies jauna “enerģiju saturoša enerģija”, starp kurām galvenais pārstāvis ir ūdeņraža enerģija.
Ūdeņradis dabā ir sastopams bagātīgi, veidojot aptuveni 75 procentus no Visuma masas. Tas ir plaši sastopams gaisā, ūdenī, fosilajā kurināmajā un visu veidu ogļhidrātos.
Ūdeņradim ir laba sadegšanas veiktspēja, augsta aizdegšanās temperatūra, plašs degšanas diapazons un ātrs sadegšanas ātrums. No siltumspējas un sadegšanas viedokļa ūdeņradis noteikti ir augstas kvalitātes un efektīvs enerģijas avots. Turklāt pats ūdeņradis nav toksisks. Papildus ūdens un neliela daudzuma ūdeņraža nitrīda ģenerēšanai pēc sadegšanas tas nerada kaitīgus piesārņotājus ekoloģijai un videi, un nav oglekļa dioksīda emisiju. Tāpēc ūdeņraža enerģija pieder pie tīras enerģijas, kam ir liela nozīme ekoloģiskās vides pārvaldībā un oglekļa dioksīda emisiju samazināšanā.
2. Ūdeņraža enerģijas loma
Ūdeņraža enerģijai ir milzīga rūpnieciskā ķēde, kas aptver ūdeņraža sagatavošanu, uzglabāšanu, transportēšanu un uzpildīšanu, degvielas elementus un termināļu pielietojumu.
Enerģijas ražošanā ūdeņraža enerģiju var izmantot tīras enerģijas ražošanai, lai līdzsvarotu enerģijas pieprasījumu un atrisinātu enerģijas piegādes trūkumu pīķa stundās.
Apkures jomā ūdeņraža enerģiju var sajaukt ar dabasgāzi, kas ir viens no nedaudzajiem mazoglekļa enerģijas avotiem, kas nākotnē var konkurēt ar dabasgāzi.
Aviācijas nozarē, kas katru gadu emitē vairāk nekā 900 miljonus tonnu oglekļa dioksīda, ūdeņraža enerģija ir galvenais veids, kā attīstīt mazoglekļa aviāciju.
Militārajā jomā ūdeņraža degvielas elementu izmantošana militārajā jomā ir klusa, nepārtrauktas strāvas radīšanas, augstas enerģijas konversijas priekšrocība, kas ir svarīgs zemūdenes maskēšanās nosacījums.
Ūdeņraža enerģijas transportlīdzekļiem, ūdeņraža enerģijas transportlīdzekļiem ir laba sadegšanas veiktspēja, ātra aizdegšanās, augsta siltumspēja, bagātīgas rezerves un citas priekšrocības. Ūdeņraža enerģijai ir plašs avotu un pielietojumu klāsts, kas var efektīvi samazināt fosilā kurināmā īpatsvaru.
Tīras attīstības līmeņa uzlabošana un ūdeņraža enerģijas attīstīšana ir svarīgs faktors “daudzpusīgas enerģijas papildinošas” energoapgādes sistēmas izveidē un galvenais enerģijas pārveidošanas un modernizācijas virzītājspēks.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 19. aprīlis