Apakah tenaga hidrogen dan bagaimana ia berfungsi

1.Apakah tenaga hidrogen

Hidrogen, unsur nombor satu dalam jadual berkala, mempunyai bilangan proton terendah, hanya satu. Atom hidrogen juga merupakan atom terkecil dan paling ringan. Hidrogen muncul di Bumi terutamanya dalam bentuk gabungannya, yang paling menonjol ialah air, yang merupakan bahan yang paling banyak diedarkan di alam semesta.

Hidrogen mempunyai nilai pembakaran yang sangat tinggi. Bandingkan jumlah haba yang dilepaskan dengan membakar jisim gas asli, petrol dan hidrogen yang sama:

Di bawah syarat yang sama,

Membakar 1 gram gas asli, mengikut ukuran, kira-kira 55.81 kilojoule haba;

Membakar 1 gram petrol menghasilkan kira-kira 48.4 kilojoule haba;

Pembakaran 1 gram hidrogen menghasilkan kira-kira 142.9 kilojoule haba.

Pembakaran hidrogen menghasilkan haba 2.56 kali ganda lebih banyak daripada gas asli dan haba 2.95 kali ganda lebih banyak daripada petrol. Tidak sukar untuk melihat daripada data ini bahawa hidrogen mempunyai sifat asas bahan api ideal – nilai pembakaran yang tinggi!

Tenaga hidrogen terutamanya tergolong dalam tenaga sekunder, kuncinya terletak pada sama ada logik, teknologi dan ekonominya mempunyai kepentingan dan nilai keseimbangan ekologi, tadbir urus alam sekitar dan perubahan iklim. Tenaga sekunder tergolong dalam penghubung perantaraan antara tenaga primer dan pengguna tenaga, dan boleh dibahagikan kepada dua kategori: satu ialah "sumber prestasi proses", yang satu lagi ialah "tenaga badan yang mengandungi tenaga". Tidak dinafikan bahawa tenaga elektrik adalah "sumber prestasi proses" yang paling banyak digunakan, manakala petrol, diesel dan minyak tanah adalah "sumber tenaga bertenaga" yang paling banyak digunakan.

Dari sudut pandangan logik, memandangkan "sumber prestasi proses" sukar disimpan secara langsung dalam kuantiti yang banyak, kenderaan pengangkutan moden yang mempunyai mobiliti yang tinggi, seperti kereta, kapal dan pesawat, tidak boleh menggunakan sejumlah besar tenaga elektrik daripada loji janakuasa. Sebaliknya, ia hanya boleh menggunakan sejumlah besar "tenaga yang mengandungi tenaga" seperti petrol, diesel, minyak tanah penerbangan dan gas asli cecair.

Walau bagaimanapun, tradisi mungkin tidak selalunya kekal, dan tradisi mungkin tidak selalunya logik. Dengan kebangkitan dan perkembangan kenderaan elektrik dan kenderaan elektrik hibrid, "sumber prestasi proses" juga boleh menggantikan "tenaga yang mengandungi tenaga". Mengikut penaakulan logik, dengan penggunaan tenaga fosil yang berterusan, sumber akhirnya akan kehabisan tenaga, dan "tenaga yang mengandungi tenaga" baharu pasti akan muncul, antaranya tenaga hidrogen merupakan wakil utama.

Hidrogen banyak terdapat di alam semula jadi, membentuk anggaran 75 peratus daripada jisim alam semesta. Ia terdapat secara meluas dalam udara, air, bahan api fosil dan semua jenis karbohidrat.

Hidrogen mempunyai prestasi pembakaran yang baik, takat pencucuhan yang tinggi, julat mudah terbakar yang luas, dan kelajuan pembakaran yang pantas. Dari perspektif nilai kalori dan pembakaran, hidrogen sememangnya merupakan tenaga yang berkualiti tinggi dan cekap. Di samping itu, hidrogen itu sendiri tidak toksik. Selain menjana air dan sedikit hidrogen nitrida selepas pembakaran, ia tidak akan menghasilkan bahan pencemar berbahaya kepada ekologi dan alam sekitar, dan tiada pelepasan karbon dioksida. Oleh itu, tenaga hidrogen tergolong dalam tenaga bersih, yang sangat penting untuk tadbir urus alam sekitar ekologi dan mengurangkan pelepasan karbon dioksida.

fdgyhij

2. Peranan tenaga hidrogen

Tenaga hidrogen mempunyai rantaian perindustrian yang besar meliputi penyediaan, penyimpanan, pengangkutan dan pengisian bahan api hidrogen, sel bahan api dan aplikasi terminal.

Dalam penjanaan kuasa, tenaga hidrogen boleh digunakan untuk penjanaan kuasa bersih bagi mengimbangi permintaan kuasa dan menyelesaikan kekurangan bekalan kuasa semasa waktu puncak.

Dalam pemanasan, tenaga hidrogen boleh dicampurkan dengan gas asli, yang merupakan salah satu daripada beberapa sumber tenaga rendah karbon yang boleh bersaing dengan gas asli pada masa hadapan.

Dalam sektor penerbangan, yang mengeluarkan lebih daripada 900 juta tan karbon dioksida setiap tahun, tenaga hidrogen merupakan cara utama untuk membangunkan penerbangan rendah karbon.

Dalam bidang ketenteraan, sel bahan api hidrogen boleh digunakan dalam bidang ketenteraan dengan kelebihan senyap, boleh menghasilkan arus berterusan, penukaran tenaga yang tinggi, merupakan syarat penting dalam siluman kapal selam.

Kenderaan tenaga hidrogen, kenderaan tenaga hidrogen mempunyai prestasi pembakaran yang baik, penyalaan pantas, nilai kalori yang tinggi, rizab yang banyak dan kelebihan lain. Tenaga hidrogen mempunyai pelbagai sumber dan aplikasi, yang dapat mengurangkan kadar tenaga fosil dengan berkesan.

Meningkatkan tahap pembangunan bersih dan membangunkan tenaga hidrogen merupakan pembawa penting untuk membina sistem bekalan tenaga "pelengkap berbilang tenaga", dan daya penggerak utama untuk transformasi dan penaiktarafan tenaga.


Masa siaran: 19-Apr-2023
Sembang Dalam Talian WhatsApp!