Vetypolttoaineraketit, mutta entä virta päivittäisessä elämässä?

Vetypolttoaineraketit, mutta entä virta päivittäisessä elämässä? NASA on käynnistänyt kaikki avaruussukkulat, joissa vedyllä käytetään polttoainetta. NASA, CC BY

Oletko koskaan katsellut a avaruussukkulan laukaisu? Polttoaine, jota käytetään näiden valtavien rakenteiden työntämiseen pois maapallon vetovoimasta, on vety.

Vetyllä on potentiaalia myös energialähteenä päivittäisissä toiminnoissamme - ajon aikana, talomme lämmityksessä ja ehkä muussakin.

Tässä kuussa liittovaltion koalitiohallitus aloitti julkisen kuulemisen kansallisesta vetystrategiasta. Myös työvoima on luvannut varata varat kehittää puhdasta vetyä. COAG-energiaministerien kokouksessa joulukuussa 2018 todettiin voimakas tuki vetytaloudelle.

Mutta onko Australia valmis tutkimaan tätä kilpailukykyistä, vähähiilistä energiavaihtoehtoa asuin-, kauppa-, teollisuus- ja liikennealoille?

Vetytaloutta koskevan valmiutemme arvioinnissa on kaksi keskeistä näkökohtaa - tekninen kehitys (voimmeko todella tehdä sen?) Ja yhteiskunnallinen hyväksyntä (käytämmekö sitä?).

Onko tekniikka tarpeeksi kypsä?

Vetytalouden kierros koostuu kolmesta avainvaiheesta:

  • vedyn tuotanto
  • vedyn varastointi ja toimitus
  • vedyn kulutus - vedyn kemiallisen energian muuntaminen muiksi energiamuodoiksi.

Vetytuotanto

Jotta vedystä tulee merkittävä tulevaisuuden polttoaine, veden elektrolyysi on todennäköisesti paras tuotantotapa. Tässä prosessissa sähköä käytetään jakaa vesimolekyylit osaksi vety (HXNUMX) ja happi (XNUMX).

Tästä tekniikasta tulee kaupallisesti toteutettavissa kun uusiutuvia energialähteitä, kuten esimerkiksi sähköä, tuotetaan suhteellisen alhaisin kustannuksin aurinko ja tuuli. Kustannukset voivat laskea edelleen lähitulevaisuudessa, kun tuotantoteknologia tehostuu.

Kuinka vety luodaan ja käytetään virtalähteenä.

Vedyn varastointi ja toimitus

Tehokas varastointi ja toimitus ovat elintärkeitä suurten vetymäärien turvalliselle ja tehokkaalle käsittelylle.

Koska vety on erittäin kevyt, sitä on tavallisesti puristettu korkeassa paineessa tai nesteytetty ja varastoitu erittäin matalaan lämpötilaan -253 ℃. Näiden vaiheiden toteuttaminen vaatii ylimääräistä energiainvestointia, joten hyötysuhde laskee jopa 40%. Mutta nykyinen vedyn varastointi ja toimitus perustuu edelleen näihin kahteen tekniikkaan - puristamiseen ja nesteyttämiseen -, koska ne on todistettu ja tuettu vakiintuneella infrastruktuurilla ja kokemuksella.

Toinen tutkittava vaihtoehto (mutta jota on edelleen kehitettävä) on yhdistää vety muihin alkuaineisiin ja sitten vapauttaa se tarvittaessa käyttöä varten.

Tällä hetkellä useimmat vetypolttokennoautot käyttävät hiilikuituvahvistettuja säiliöitä erittäin paineistetun vetykaasun varastointiin. Säiliöiden kustannuksia on alennettava, jotta tästä vaihtoehdosta tehdään taloudellisempaa (tällä hetkellä yli muutamia tuhansia Yhdysvaltain dollareita yksikköä kohti).

Vedyn käyttö polttoaineena

On kaksi päätapaa muuntaa vedyn kemiallinen energia käyttökelpoiseksi energiaksi (sähkö- tai lämpöenergiaksi). Molemmat näistä lähestymistavoista tuottavat vettä sivutuotteena.

Primitiivinen ja suoraviivainen tapa käyttää vetyä on polttaa sitä lämmön tuottamiseksi - aivan kuten käytät maakaasua kodin ruoanlaittoon ja lämmitykseen.

A Suunniteltu tutkimus Etelä-Australiaan tavoitteena on tuottaa vetyä uusiutuvan sähkön avulla ja ruiskuttaa sen sitten paikalliseen kaasunjakeluverkkoon. Tämä tapa sekoittaa kaasuja voi välttää kalliiden toimitusinfrastruktuurien rakentamisen kustannukset, mutta aiheutuu kustannuksia, jotka liittyvät nykyisten putkistojen muutoksiin. Tämän toiminnan laaja tutkiminen ja testaaminen ovat tarpeen.

Vetypolttokennoissa käytettäessä energiaa syntyy, kun vety reagoi hapen kanssa. Tätä tekniikkaa käyttävät NASA ja muut avaruusoperaatioissa toimivat operaattorit ja vetypolttokennoautoissa autonvalmistajat. Se on tällä hetkellä edistynein menetelmä vedyn käyttöön.

Tee ääni tälle vetykäyttöiselle laukaisulle.

Se toimii, mutta hyväksymmekö sen?

Turvallisuusnäkökohdat

Polttoaineena vedyllä on joitain ominaisuuksia, jotka tekevät sen käytöstä turvallisempaa kuin nykyään yleisemmin käytetyt polttoaineet, kuten diesel ja bensiini.

Vety ei ole myrkyllistä. Se on myös paljon kevyempi kuin ilma, mikä mahdollistaa nopean leviämisen vuodon sattuessa. Tämä on toisin kuin palavien kaasujen muodostuminen diesel- ja bensiinivuotojen tapauksessa, jotka voivat aiheuttaa räjähdyksiä.

Vety kuitenkin polttaa helposti ilmassa ja syttyy helpommin kuin bensiini tai maakaasu. Siksi vetyautoissa on niin vahvat hiilikuitutankit vuotojen estämiseksi.

Kun vetyä käytetään kaupallisissa ympäristöissä polttoaineena, on annettu tiukat määräykset ja tehokkaat toimenpiteet vuotojen estämiseksi ja havaitsemiseksi sekä vedyn tuulettamiseksi. Vetypolttoaineen kotitaloussovelluksissa olisi myös puututtava tähän asiaan.

Vaikutukset ympäristöön

Ympäristön kannalta ihanteellinen sykli vetytaloudessa sisältää:

  • vedyn tuotanto käyttämällä elektrolyysiä veden jakamiseen
  • vedyn kulutus saattamalla sen reagoimaan hapen kanssa polttokennossa tuottaen vettä sivutuotteena.

Jos elektrolyysissä käytettävää sähköä tuotetaan uusiutuvista lähteistä, tällä koko arvoketjulla on vähän ympäristövaikutuksia ja se on kestävä.

Siirtyminen lähemmäksi vetytaloutta

Uusiutuvista energialähteistä saatava halpa sähkö on avain, jotta suurten vetytuotteiden elektrolyysin kautta tuottama totta tapahtuisi Australiassa. Kansainvälisesti se on jo selvää - esimerkiksi vuonna Saksa ja Texas - uusiutuva vety on kustannuskilpailukykyinen niche-sovelluksissa, vaikkakaan ei vielä teollisuustoimituksissa.

Varastointitekniikoita on parannettava kustannusten ja tehokkuuden suhteen, ja vetypolttokennojen valmistus vaatii etenemistä.

Vety on toivottava energialähde, koska sitä voidaan tuottaa suurina määrinä ja varastoida pitkän aikaa kapasiteettia menettämättä. Koska se on niin kevyt, se on taloudellinen tapa kuljettaa energiaa tuotettu uusiutuvilla energialähteillä suurilla etäisyyksillä (myös valtamerten yli).

Vetypolttoaine yhdistää uusiutuvan energian loppukäyttäjiin puhtaalla ja kestävällä tavalla edistyneiden tekniikoiden avulla, hallitusten voimakkaalla tuella ja monien monikansallisten energia- ja autoyritysten sitoutumisella.

Katsotaan, poistuuko vety.Conversation

Author

Zhenguo Huang, vanhempi luennoitsija, University of Technology Sydney

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

Laskutus: Kaikkein kattavin suunnitelma, jota koskaan ehdotettiin maailmanlaajuisen lämpenemisen kääntämiseksi

Paul Hawken ja Tom Steyer
9780143130444Laajasti levinneen pelon ja apatian edessä kansainvälinen tutkijoiden, ammattilaisten ja tutkijoiden koalitio on koonnut tarjoamaan joukon realistisia ja rohkeita ratkaisuja ilmastonmuutokseen. Tässä on kuvattu sata tekniikkaa ja käytäntöä - jotkut ovat hyvin tunnettuja; jotkut, joita et ole koskaan kuullut. Ne vaihtelevat puhtaasta energiasta tyttärien kouluttamiseen pienituloisissa maissa maankäytön käytäntöihin, jotka vetävät hiiltä pois ilmassa. Ratkaisut ovat olemassa, ovat taloudellisesti kannattavia ja yhteisöt kaikkialla maailmassa toteuttavat niitä taitavasti ja päättäväisesti. Saatavana Amazon

Ilmastoratkaisujen suunnittelu: Poliittinen opas vähähiiliseen energiaan

Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Kun ilmastonmuutos vaikuttaa jo meille, tarve vähentää maailmanlaajuisia kasvihuonekaasupäästöjä ei ole vain kiireellinen. Se on pelottava haaste, mutta teknologiat ja strategiat sen täyttämiseksi ovat nykyään olemassa. Pieni joukko energiapolitiikkoja, jotka on suunniteltu ja toteutettu hyvin, voivat saada meidät matkalla kohti vähähiilistä tulevaisuutta. Energiajärjestelmät ovat suuria ja monimutkaisia, joten energiapolitiikan on oltava kohdennettua ja kustannustehokasta. Yhden kokoiset lähestymistavat eivät yksinkertaisesti tee työtä. Poliittiset päättäjät tarvitsevat selkeän ja kattavan resurssin, jossa hahmotellaan energiapolitiikat, joilla on suurin vaikutus ilmaston tulevaisuuteen, ja kuvataan, miten nämä politiikat suunnitellaan hyvin. Saatavana Amazon

Tämä muuttaa kaikkea: kapitalismi vs. ilmasto

kirjoittanut Naomi Klein
1451697392In Tämä muuttaa kaiken Naomi Klein väittää, että ilmastonmuutos ei ole pelkästään toinen asia, joka on jätettävä verojen ja terveydenhuollon välillä. Se on hälytys, joka kutsuu meitä vahvistamaan taloudellisen järjestelmän, joka on jo meitä monin tavoin epäonnistumassa. Klein rakentaa huolellisesti tapaa, jolla kasvihuonekaasupäästömme vähentäminen on meidän tilaisuutemme vähentää samanaikaisesti eriarvoisuutta, kuvitella rikkoutuneita demokratiojamme uudelleen ja rakentaa taloutemme. Hän paljastaa ilmastonmuutoksen denierien ideologisen epätoivon, mahdollisten geoengineerien messiaaniset harhaluulot ja liian monien vihreiden aloitteiden traagisen defeatismin. Ja hän osoittaa täsmälleen, miksi markkinat eivät ole - eivätkä voi - korjata ilmastokriisiä, vaan pahentavat sen sijaan entistä äärimmäisempiä ja ekologisesti haitallisia uuttomenetelmiä, joihin liittyy riehuva katastrofi kapitalismi. Saatavana Amazon

Julkaisijasta:
Ostot Amazon-palvelussa kulkevat sinut tuodakseen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ja ClimateImpactNews.com maksutta ja ilman mainostajia, jotka seuraavat seurantatapojasi. Vaikka napsautat linkkiä, mutta älä osta näitä valittuja tuotteita, kaikki muut, jotka ostat samassa Amazon-vierailussa, maksaa meille pienen palkkion. Sinulle ei aiheudu lisäkustannuksia, joten olkaa hyvä ja edistäkää työtä. Voit myös käytä tätä linkkiä käyttää Amazonia milloin tahansa, jotta voit auttaa tukemaan ponnisteluja.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}

UUSIMMAT VIDEOT

Pienet Plankton-asemaprosessit merellä, jotka keräävät kahdesti niin paljon hiiltä kuin tutkijat ajattelivat
Pienet Plankton-asemaprosessit merellä, jotka keräävät kahdesti niin paljon hiiltä kuin tutkijat ajattelivat
by Ken Buesseler
Meressä on merkittävä rooli maailman hiilisyklissä. Vetovoima tulee pienistä planktoneista, jotka tuottavat…
Ilmastomuutos uhkaa juomaveden laatua suurten järvien yli
Ilmastomuutos uhkaa juomaveden laatua suurten järvien yli
by Gabriel Filippelli ja Joseph D. Ortiz
”Älä juo / älä kiehauta” ei ole mitä kukaan haluaa kuulla kaupunginsa vesijohtovedestä. Mutta yhdistetyt vaikutukset
Energian muutoksesta puhuminen voi rikkoa ilmaston umpikujan
Energian muutoksesta puhuminen voi rikkoa ilmaston umpikujan
by InnerSelfin henkilökunta
Jokaisella on energiatarinoita, olipa kyse sitten sukulaisesta, joka työskentelee öljynporauslautalla, vanhemmasta, joka opettaa lasta kääntymään ...
Viljelykasvit saattavat kohdata hyönteisten ja lämpenevän ilmaston kaksoisvaikeuksia
Viljelykasvit saattavat kohdata hyönteisten ja lämpenevän ilmaston kaksoisvaikeuksia
by Gregg Howe ja Nathan Havko
Hyönteiset ja kasvit, joista he ruokkivat, ovat vuosituhansien ajan olleet mukana evoluutiotaistelussa: syödä tai olla ...
Päästöttömien päästöjen saavuttamiseksi hallituksen on puututtava esteisiin, joilla ihmiset saatetaan pois sähköautoista
Päästöttömien päästöjen saavuttamiseksi hallituksen on puututtava esteisiin, joilla ihmiset saatetaan pois sähköautoista
by Swapnesh Masrani
Yhdistyneen kuningaskunnan ja Skotlannin hallitukset ovat asettaneet kunnianhimoiset tavoitteet tulla nolla-hiilidioksiditalouksiksi vuosiksi 2050 ja 2045 ...
Kevät on saapunut aikaisemmin Yhdysvaltojen yli, ja se ei ole aina hyviä uutisia
Kevät on saapunut aikaisemmin Yhdysvaltojen yli, ja se ei ole aina hyviä uutisia
by Theresa Crimmins
Lämmin ilmasto on edistänyt kevään saapumista suuressa osassa Yhdysvaltoja. Tämä vuosi ei ole poikkeus.
Viimeinen jääkausi kertoo meille, miksi meidän on pidettävä huolta 2 ℃ lämpötilan muutoksesta
Viimeinen jääkausi kertoo meille, miksi meidän on pidettävä huolta 2 ℃ lämpötilan muutoksesta
by Alan N Williams, et ai
Hallitustenvälisen ilmastomuutospaneelin (IPCC) viimeisimmässä raportissa todetaan, että ilman merkittävää vähennystä…
Georgian kaupunki saa puolet sähköstään presidentti Jimmy Carterin aurinkotilalta
Georgian kaupunki saa puolet sähköstään presidentti Jimmy Carterin aurinkotilalta
by Johnna Crider
Plains, Georgia, on pieni kaupunki, joka on vain Columbuksen, Maconin ja Atlantan eteläpuolella ja Albanyn pohjoispuolella. Se on…

UUSIMMAT ARTIKKELIT

Hurrikaanit ja muut äärimmäiset sääkatastrofit saavat jotkut ihmiset liikkumaan ja vangitsemaan toiset paikalleen
Hurrikaanit ja muut äärimmäiset sääkatastrofit saavat jotkut ihmiset liikkumaan ja vangitsemaan toiset paikalleen
by Jack DeWaard
Jos näyttää siltä, ​​että äärimmäiset sääkatastrofit, kuten hurrikaanit ja metsäpalot, ovat yhä yleisempiä, vakavia ja…
Jos kaikki autot olisivat sähköisiä, Ison-Britannian hiilidioksidipäästöt väheneisivät 12%
Jos kaikki autot olisivat sähköisiä, Ison-Britannian hiilidioksidipäästöt väheneisivät 12%
by George Milev ja Amin Al-Habaibeh
COVID-19-lukitus on vähentänyt saastumista ja päästöjä Yhdistyneessä kuningaskunnassa ja muualla maailmassa tarjoamalla selkeän…
Brasilian Jair Bolsonaro on tuhoisa alkuperäiskansojen maat, ja maailma häiritsee sitä
Brasilian Jair Bolsonaro on tuhoisa alkuperäiskansojen maat, ja maailma häiritsee sitä
by Brian Garvey ja Mauricio Torres
Vuoden 2019 Amazonin tulipalot aiheuttivat Brasilian metsien suurimman yhden vuoden menetyksen kymmenessä vuodessa. Mutta maailman kanssa ...
Miksi maat eivät laske päästöjä maahantuomistaan ​​tavaroista
Miksi maat eivät laske päästöjä maahantuomistaan ​​tavaroista
by Sarah McLaren
Haluaisin tietää, sisältävätkö Uuden-Seelannin 0.17 prosentin hiilidioksidipäästöt valmistettujen tuotteiden päästöjä…
Vihreät pelastuspalvelut: Luottamalla hiilidioksidipäästöihin, saastuttavat lentoyhtiöt pääsevät koukkuun
Vihreät pelastuspalvelut: Luottamalla hiilidioksidipäästöihin, saastuttavat lentoyhtiöt pääsevät koukkuun
by Ben Christopher Howard
Koronaviruspandemia on maadoittanut tuhansia lentokoneita, mikä edistää kaikkien aikojen suurinta CO fall-laskua…
Pidemmin kasvavilla vuodenaikoilla on rajoitettu vaikutus ilmastomuutoksen torjuntaan
Pidemmin kasvavilla vuodenaikoilla on rajoitettu vaikutus ilmastomuutoksen torjuntaan
by Alemu Gonsamo
Ilmaston lämpeneminen johtaa varhaisiin lähteisiin ja viivästyneisiin syksyihin kylmempissä ympäristöissä, jolloin kasvit voivat kasvaa ...
Sekä konservatiivit että liberaalit haluavat vihreän energian tulevaisuutta, mutta eri syistä
Sekä konservatiivit että liberaalit haluavat vihreän energian tulevaisuutta, mutta eri syistä
by Deidra Miniard et ai
Poliittiset erimielisyydet ovat nykyään yhä kasvava kiinnitys Yhdysvalloissa riippumatta siitä, onko kyse avioliitosta, joka ylittää puolueen linjat.
Kuinka naudanlihan ilmastovaikutukset ovat verrattavissa kasviperäisiin vaihtoehtoihin
Kuinka naudanlihan ilmastovaikutukset ovat verrattavissa kasviperäisiin vaihtoehtoihin
by Alexandra Macmillan ja Jono Drew
Ihmettelen vegaaninlihan ilmastovaikutuksia verrattuna naudanlihaan. Kuinka hyvin käsitelty patty verrataan…