Ce este energia hidrogenului și cum funcționează

1.Ce este energia hidrogenului

Hidrogenul, elementul numărul unu în 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 forma sa combinată, dintre care cea mai proeminentă este apa, care este substanța cea mai răspândită în univers.

Hidrogenul are o valoare foarte mare de ardere. Comparați cantitatea de căldură degajată prin arderea aceleiași mase de gaz natural, benzină și hidrogen:

In aceleasi conditii,

Arderea a 1 gram de gaz natural, conform măsurătorii, aproximativ 55,81 kilojuli de căldură;

Arderea a 1 gram de benzină emite aproximativ 48,4 kilojuli de căldură;

Arderea a 1 gram de hidrogen emite aproximativ 142,9 kilojouli de căldură.

Arderea hidrogenului degajă de 2,56 ori mai multă căldură decât gazul natural și de 2,95 ori mai multă căldură decât benzina. Nu este greu să vedem din aceste date că hidrogenul are proprietățile de bază ale combustibilului ideal - valoare mare de ardere!

Energia hidrogenului aparține în principal energiei secundare, cheia constă în faptul dacă logica, tehnologia și economia sa au semnificația și valoarea echilibrului ecologic, guvernării mediului și schimbărilor climatice. Energia secundară aparține legăturii intermediare dintre energia primară și utilizatorii de energie și poate fi împărțită în două categorii: una este „sursa de performanță a procesului”, cealaltă este „energie care conține energia corpului”. Nu există nicio îndoială că energia electrică este cea mai utilizată „sursă de performanță a procesului”, în timp ce benzina, motorina și kerosenul sunt „sursa de energie energetică” cea mai utilizată.

Din punct de vedere logic, deoarece „sursele de performanță a procesului” sunt dificil de stocat direct în cantități mari, vehiculele de transport moderne cu mobilitate puternică, precum mașinile, navele și avioanele, nu pot folosi o cantitate mare de energie electrică din centralele electrice. În schimb, pot folosi doar o cantitate mare de „energie care conține energie”, cum ar fi benzina, motorina, kerosenul de aviație și gazul natural lichefiat.

Cu toate acestea, tradiția poate să nu dureze întotdeauna și tradiția poate să nu fie întotdeauna logică. Odată cu creșterea și dezvoltarea vehiculelor electrice și a vehiculelor electrice hibride, „sursa de performanță a procesului” poate înlocui și „energie care conține energie”. Conform raționamentului logic, odată cu consumul continuu de energie fosilă, resursele vor fi în cele din urmă epuizate, iar inevitabil vor apărea noi „energii care conțin 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.

Hydrogen has good combustion performance, high ignition point, wide combustible range, and fast combustion speed. From the perspective of calorific value and combustion, hydrogen is definitely a high-quality and efficient energy. In addition, hydrogen itself is non-toxic. In addition to generating water and a small amount of hydrogen nitride after combustion, it will not produce harmful pollutants to the ecology and environment, and there is no carbon dioxide emission. Therefore, hydrogen energy belongs to clean energy, which is of great significance for ecological environment governance and reducing carbon dioxide emission.

2. Rolul energiei hidrogenului

Energia cu hidrogen are un lanț industrial uriaș care acoperă prepararea, stocarea, transportul și realimentarea hidrogenului, celulele de combustie și aplicațiile terminale.

În generarea de energie, energia cu hidrogen poate fi utilizată pentru generarea de energie curată pentru a echilibra cererea de energie și pentru a rezolva lipsa de alimentare în timpul orelor de vârf.

În încălzire, energia hidrogenului poate fi amestecată cu gazul natural, care este una dintre puținele surse de energie cu emisii scăzute de carbon care poate concura cu gazul natural în viitor.

În sectorul aviației, care emite peste 900 de milioane de tone de dioxid de carbon în fiecare an, energia cu hidrogen este principala modalitate de dezvoltare a aviației cu emisii scăzute de carbon.

În domeniul militar, celula de combustibil cu hidrogen poate fi utilizată în domeniul militar are avantajele de liniște, poate produce curent continuu, conversie de energie ridicată, este o condiție importantă a stării submarinului.

Vehiculele cu energie pe bază de hidrogen, vehiculele cu energie pe bază de hidrogen au performanțe bune de ardere, aprindere rapidă, putere calorică ridicată, rezerve abundente și alte avantaje. Energia cu hidrogen are o gamă largă de surse și aplicații, care pot reduce efectiv proporția de energie fosilă.

Îmbunătățirea nivelului de dezvoltare curată și dezvoltarea energiei cu hidrogen este un purtător important pentru construirea unui sistem de alimentare cu energie „multi-energie complementară” și o forță motrice majoră pentru transformarea și modernizarea energiei.