1.Ce este energia hidrogenului
Hidrogenul, elementul numărul unu din tabelul periodic, are cel mai mic număr de protoni, doar unul. Atomul de hidrogen este, de asemenea, cel mai mic și mai ușor dintre toți atomii. Hidrogenul apare pe Pământ în principal sub formă combinată, cea mai importantă fiind apa, care este substanța cea mai răspândită în univers.
Hidrogenul are o putere de ardere foarte mare. Comparați cantitatea de căldură eliberată prin arderea aceleiași mase de gaze naturale, benzină și hidrogen:
În aceleași condiții,
Arderea a 1 gram de gaz natural, conform măsurătorii, produce aproximativ 55,81 kilojouli de căldură;
Arderea a 1 gram de benzină eliberează aproximativ 48,4 kilojule de căldură;
Arderea a 1 gram de hidrogen eliberează aproximativ 142,9 kilojule de căldură.
Arderea hidrogenului eliberează de 2,56 ori mai multă căldură decât gazul natural și de 2,95 ori mai multă căldură decât benzina. Nu este dificil de observat din aceste date că hidrogenul are proprietățile de bază ale combustibilului ideal - o putere de ardere ridicată!
Energia pe bază de hidrogen aparține în principal energiei secundare, cheia constând în importanța și valoarea logicii, tehnologiei și economiei sale în ceea ce privește echilibrul ecologic, guvernanța de mediu și schimbările climatice. Energia secundară aparține legăturii intermediare dintre energia primară și utilizatorii de energie și poate fi împărțită în două categorii: una este „sursă de performanță a procesului”, cealaltă este „energie care conține energie corporală”. Nu există nicio îndoială că energia electrică este cea mai utilizată „sursă de performanță a procesului”, în timp ce benzina, motorina și kerosenul sunt cele mai utilizate „sursă de energie”.
Din punct de vedere logic, deoarece „sursele de performanță a proceselor” sunt dificil de stocat direct în cantități mari, vehiculele de transport moderne cu mobilitate puternică, cum ar fi mașinile, navele și aeronavele, nu pot utiliza o cantitate mare de energie electrică provenită de la centralele electrice. În schimb, acestea pot utiliza doar o cantitate mare de „energie care conține energie”, cum ar fi benzina, motorina, kerosenul pentru aviație și gazul natural lichefiat.
Totuși, tradiția poate să nu dureze întotdeauna și tradiția poate să nu fie întotdeauna logică. Odată cu apariția și dezvoltarea vehiculelor electrice și a vehiculelor electrice hibride, „sursă de performanță a procesului” poate înlocui și „energie care conține energie”. Conform raționamentului logic, odată cu consumul continuu de energie fosilă, resursele se vor epuiza în cele din urmă și va apărea inevitabil o nouă „energie care conține energie”, printre care energia hidrogenului este principalul reprezentant.
Hidrogenul este abundent în natură, reprezentând aproximativ 75% din masa universului. Este prezent pe scară largă în aer, apă, combustibili fosili și toate tipurile de carbohidrați.
Hidrogenul are performanțe bune de ardere, punct de aprindere ridicat, gamă largă de combustibilitate și viteză mare de ardere. Din perspectiva puterii calorice și a arderii, hidrogenul este cu siguranță o energie de înaltă calitate și eficientă. În plus, hidrogenul în sine este netoxic. Pe lângă faptul că generează apă și o cantitate mică de nitrură de hidrogen după ardere, nu produce poluanți nocivi pentru ecologie și mediu și nu există emisii de dioxid de carbon. Prin urmare, energia hidrogenului aparține energiei curate, ceea ce este de mare importanță pentru guvernanța mediului ecologic și reducerea emisiilor de dioxid de carbon.
2. Rolul energiei hidrogenului
Energia pe bază de hidrogen are un lanț industrial imens care acoperă prepararea, stocarea, transportul și realimentarea hidrogenului, pilele de combustie și aplicațiile terminale.
În generarea de energie electrică, energia pe bază de hidrogen poate fi utilizată pentru generarea de energie curată, pentru a echilibra cererea de energie și a rezolva deficitul de energie în timpul orelor de vârf.
În încălzire, energia hidrogenului poate fi amestecată cu gazul natural, acesta fiind una dintre puținele surse de energie cu emisii reduse de carbon care pot concura cu gazul natural în viitor.
În sectorul aviației, care emite anual peste 900 de milioane de tone de dioxid de carbon, energia pe bază de hidrogen este principala modalitate de dezvoltare a aviației cu emisii reduse de carbon.
În domeniul militar, pilele de combustie cu hidrogen pot fi utilizate în domeniul militar având avantajele silențiozității, pot produce curent continuu și au o conversie ridicată a energiei, fiind o condiție importantă pentru stealth-ul submarinelor.
Vehiculele pe bază de hidrogen au performanțe bune de ardere, aprindere rapidă, putere calorică ridicată, rezerve abundente și alte avantaje. Energia pe bază de hidrogen are o gamă largă de surse și aplicații, care pot reduce eficient proporția de energie fosilă.
Îmbunătățirea nivelului de dezvoltare curată și dezvoltarea energiei pe bază de hidrogen reprezintă un vector important pentru construirea unui sistem de aprovizionare cu energie „complementară multi-energie” și o forță motrice majoră pentru transformarea și modernizarea energiei.
Data publicării: 19 aprilie 2023