ВОДОРОД И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В ЭНЕРГЕТИКЕ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

Книга по Требованию, 2016. - 369 с

3. Вадецкий, Ю. В. Бурение нефтяных и газовых скважин / Ю.В. Вадецкий. - М.: Академия, 2013. - 352 с

4. Введение в металлогению горючих ископаемых и углесодержащих пород. Учебное пособие / В.Н. Волков и др. - М.: Издательство СПбГУ, 2014. - 248 с

© Хайдарова М., Хайдарова О., 2023

УДК 661.96

Чолукова Гызылгуль

Преподаватель,

Международный университет нефти и газа имени Ягшигельды Какаева

г. Ашхабад, Туркменистан Довлетов Бегенч Студент,

Международный университет нефти и газа имени Ягшигельды Какаева

г. Ашхабад, Туркменистан Довранов Давут Студент,

Международный университет нефти и газа имени Ягшигельды Какаева

г. Ашхабад, Туркменистан

ВОДОРОД И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В ЭНЕРГЕТИКЕ Аннотация

В данной работе рассматривается вопрос особенностей развития технологий в создании топлива и их влияние на развитие промышленности. Проведен перекрестный и сравнительный анализ влияния различных факторов на развитие технологий в обработке водорода. Даны рекомендации по внедрению разработок.

Ключевые слова

Анализ, метод, оценка, технологии, водород.

Cholukova Gyzylgul

Lecturer,

International University of Oil and Gas named after Yagshigeldy Kakaev

Ashgabat, Turkmenistan Dowletov Begench Student,

International University of Oil and Gas named after Yagshigeldy Kakaev

Ashgabat, Turkmenistan Dowranov Dawut Student,

International University of Oil and Gas named after Yagshigeldy Kakaev

Ashgabat, Turkmenistan

АКАДЕМИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУЧНАЯ АРТЕЛЬ»

HYDROGEN AND ITS APPLICATIONS IN ENERGY Abstract

This paper discusses the issue of features of the development of technologies in the creation of fuel and their impact on the development of industry. A cross and comparative analysis of the influence of various factors on the development of technologies in hydrogen processing was carried out. Recommendations for the implementation of developments are given.

Keywords

Analysis, method, assessment, technologies, hydrogen.

Некоторые считают газообразный водород чистым топливом будущего, который образуется из воды и возвращается в воду при ее окислении. Водородные топливные элементы все чаще рассматриваются как «экологически чистые» источники энергии и в настоящее время используются в некоторых автобусах и автомобилях.

Водород также имеет много других применений. В химической промышленности он используется для производства аммиака для сельскохозяйственных удобрений (процесс Габера), а также циклогексана и метанола, которые являются промежуточными продуктами при производстве пластмасс и фармацевтических препаратов. Он также используется для удаления серы из топлива в процессе нефтепереработки. Большие количества водорода используются для гидрогенизации масел с образованием жиров, например, для производства маргарина.

В стекольной промышленности водород используется в качестве защитной атмосферы для изготовления плоских стеклянных листов. В электронной промышленности используется в качестве продувочного газа при производстве кремниевых чипов. Низкая плотность водорода сделала его естественным выбором для одного из первых практических применений — наполнения воздушных шаров и дирижаблей.

Водород является важным элементом для жизни. Он присутствует в воде и почти во всех молекулах живых существ. Однако сам водород не играет особенно активной роли. Он остается связанным с атомами углерода и кислорода, в то время как химия жизни происходит в более активных центрах с участием, например, кислорода, азота и фосфора.

Водород, пожалуй, самый распространенный элемент во Вселенной. Он содержится на Солнце и большинстве звезд, а планета Юпитер состоит в основном из водорода.

На Земле водород содержится в наибольшем количестве в виде воды. Он присутствует в виде газа в атмосфере только в незначительных количествах — менее 1 части на миллион по объему. Любой водород, попадающий в атмосферу, быстро выходит из-под действия земного притяжения в космическое пространство. Большая часть водорода производится путем нагревания природного газа с паром с образованием синтез-газа (смесь водорода и монооксида углерода). Сингаз отделяют, чтобы получить водород. Водород также можно получить электролизом воды.

Хотя водород является самым распространенным элементом во Вселенной (в три раза более распространенным, чем гелий, следующий по распространенности элемент), он составляет всего около 0,14 процента земной коры по весу. Однако он встречается в огромных количествах как часть воды в океанах, паковых льдах, реках, озерах и атмосфере. В составе бесчисленных соединений углерода водород присутствует во всех животных и растительных тканях и в нефти. Хотя часто говорят, что соединений углерода известно больше, чем соединений любого другого элемента, факт состоит в том, что, поскольку водород содержится почти во всех соединениях углерода, а также образует

множество соединений со всеми другими элементами (за исключением некоторых из благородных газов), возможно, соединений водорода больше.

Чрезвычайно низкие температуры плавления и кипения являются результатом слабых сил притяжения между молекулами. На существование этих слабых межмолекулярных сил указывает также тот факт, что когда газообразный водород расширяется от высокого давления до низкого при комнатной температуре, его температура повышается, тогда как температура большинства других газов падает. Согласно термодинамическим принципам, это означает, что силы отталкивания превышают силы притяжения между молекулами водорода при комнатной температуре, иначе расширение привело бы к охлаждению водорода. На самом деле при температуре -68,6°С преобладают силы притяжения, и поэтому водород охлаждается, если ему позволяют расширяться ниже этой температуры. Эффект охлаждения становится настолько выраженным при температурах ниже температуры жидкого азота (-196 ° С), что этот эффект используется для достижения температуры сжижения самого газообразного водорода.

Водород прозрачен для видимого света, для инфракрасного света и для ультрафиолетового света с длинами волн ниже 1800 А. Поскольку его молекулярная масса ниже, чем у любого другого газа, его молекулы имеют скорость выше, чем у любого другого газа при данной температуре, и он диффундирует быстрее, чем любой другой газ.

Следовательно, кинетическая энергия распределяется через водород быстрее, чем через любой другой газ; он обладает, например, наибольшей теплопроводностью.

Известны два типа молекулярного водорода (орто- и пара-). Они отличаются магнитным полем. В ортоводороде спины обоих протонов выровнены в одном направлении, то есть они параллельны. В пара -водороде спины ориентированы в противоположных направлениях и, следовательно, антипараллельны. Взаимосвязь спиновых ориентаций определяет магнитные свойства атомы. Обычно превращения одного типа в другой (т. е. превращения между орто- и пара- молекулами) не происходят, и орто -водород и пара -водород можно рассматривать как две различные модификации водорода. Однако эти две формы могут взаимно преобразовываться при определенных условиях. Равновесие между двумя формами может быть установлено несколькими способами. Одним из них является введение катализаторов (таких как активированный уголь или различные парамагнитные вещества); другой метод заключается в приложении к газу электрического разряда или нагревании его до высокой температуры.

Молекулярный водород может реагировать со многими элементами и соединениями, но при комнатной температуре скорость реакции обычно настолько низка, что ею можно пренебречь. Эта кажущаяся инертность отчасти связана с очень высокой энергией диссоциации молекулы. Однако при повышенных температурах скорость реакции высока.

Список использованной литературы:

1. Михайлов С.А. Стратегическое управление энергосбережением в промышленности. М.: Финансы и статистика, 2010.

2. Кузык Б.Н., Яковец Ю.В. Россия: стратегия перехода к водородной энергетике. М.: Институт экономических стратегий, 2007.

3. Дроздова Н.В. Механизм стратегического управления малой альтернативной энергетикой на основе топливных элементов // Ученые записки Российской академии предпринимательства. 2013. Вып. XXXVII. С. 44-48.

© Чолукова Г., Довлетов Б., Довранов Д., 2023