ВОДОРОДНАЯ ЭНЕРГИЯ КАК БУДУЩЕЕ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

АКАДЕМИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУЧНАЯ АРТЕЛЬ»

УДК 620.93

Гирмаев Рахым

Международный университет нефти и газа имени Ягшигельды Какаева г. Ашхабад, Туркменистан

ВОДОРОДНАЯ ЭНЕРГИЯ КАК БУДУЩЕЕ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация

В данной работе рассматривается вопрос использования и развития технологии водородной энергии. Проведен перекрестный и сравнительный анализ использования технологий в энергетике. Даны рекомендации по внедрению технологий в отрасль.

Ключевые слова Анализ, метод, оценка, энергетика, защита окружающей среды.

Girmaev Rahym

International oil and gas university Ashgabat, Turkmenistan

HYDROGEN ENERGY AS THE FUTURE OF ENVIRONMENTAL PROTECTION

Abstract

In this paper, the issue of using and developing hydrogen energy technology is considered. A cross and comparative analysis of the use of technologies in the energy sector was carried out. Recommendations are given for the introduction of technologies in the industry.

Keywords

Analysis, method, evaluation, energy, environmental protection.

Водород -простейшая форма всех молекул; у него самое низкое содержание энергии по объему, но оно имеет самое высокое содержание энергии среди всех видов топлива по весу. Из-за высокого содержания энергии в водороде он используется в качестве топлива в таких приложениях, как топливные элементы и ракеты. Водород, полученный в результате электролиза воды с электричеством, производится из возобновляемых источников, часто называемый энергией GH. Энергия GH создает нулевые вредные выбросы, что является одним из наиболее существенных ограничений ископаемого топлива, а теплотворная способность водорода в три раза выше, чем у нефти. Прогнозируется, что к 2050 году спрос на водород вырастет в 10 раз по сравнению с 2015 годом. Большая часть возросшего спроса будет приходиться на новый сектор, такой как транспорт и промышленная энергетика, которые в настоящее время потребляют незначительное количество водородной энергии. Если будущий спрос на водород будет обеспечиваться в виде GH, это внесет значительный вклад в достижение глобальных целей по выбросам. Электролизеры быстро расширяются от мегаваттных (МВт) до гигаваттных (ГВт) масштабов, поскольку технологии продолжают развиваться. Прогнозируется, что к 2040-2050 годам затраты на электролизеры сократятся вдвое, в то время как стоимость электроэнергии из возобновляемых источников также продолжит снижаться.

НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «CETERIS PARIBUS»

ISSN (p) 2411-717X / ISSN (e) 2712-9470

№5 / 2022

Возобновляемый водород вскоре станет самым дешевым вариантом подачи чистого водорода для многих новых применений. Однако это требует значительного технического прогресса для снижения себестоимости производства GH и повышения эффективности всей системы. Текущие тенденции исследований в области GH направлены на инновации для улучшения топливных элементов, которые считаются сердцем систем GH.

Производство водорода можно рассматривать как отправную точку в замкнутом круге с использованием водорода в качестве возобновляемого энергоносителя. Фундаментальные процессы производства возобновляемого водорода путем электролиза относительно хорошо изучены, и пилотные установки продемонстрировали возможность их использования в промышленных масштабах. Тем не менее, сегодняшний водород на 95% состоит из ископаемых источников. Исследования и разработки в области производства водорода необходимы, чтобы сделать стоимость возобновляемого водорода конкурентоспособной по сравнению с ископаемым водородом. Это порождает потребность в фундаментальных исследованиях новых концепций и материалов в электролизе.

Топливный элемент -это устройство, которое преобразует химическую потенциальную энергию (энергию, запасенную в молекулярных связях) в электрическую энергию. Ячейка PEM (протонообменная мембрана) использует газообразный водород (H2) и газообразный кислород (O2) в качестве топлива. Продуктами реакции в клетке являются вода, электричество и тепло. Водородные топливные элементы могут служить альтернативным средством для выработки электроэнергии для привода всех видов электроприборов. Первые топливные элементы были изобретены сэром Уильямом Гроувом в 1838 году. Первое коммерческое использование топливных элементов произошло более века спустя после изобретения водородно-кислородного топливного элемента Фрэнсисом Томасом Бэконом в 1932 году. Щелочной топливный элемент, также известный как топливный элемент Бэкона по имени его изобретателя, использовался в Космические программы НАСА с середины 1960-х годов по выработке энергии для спутников и космических капсул. С тех пор топливные элементы использовались во многих других областях. Топливные элементы используются для основного и резервного питания коммерческих, промышленных и жилых зданий, а также в удаленных или труднодоступных районах. Первый серийно выпускаемый автомобиль на водородных топливных элементах был представлен в 2013 г. Прогнозируется, что к 2030 г. будет продано более 15 млн таких автомобилей. Авиационный сектор является еще одной важной областью, где GH исследуется в качестве будущего коммерческого топлива. Ожидается, что к 2040 году большие коммерческие самолеты будут работать на топливных элементах с GH в качестве топлива. Список использованной литературы:

1. Козлов С.И., Фатеев В.Н. Водородная энергетика: современное состояние, проблемы, перспективы. М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2009. 520 с.

2. Григорьев С.А., Порембский В.И., Фатеев В.Н. и др. // Транспорт на альтернативном топливе. 2008. № 3 (3). С. 62.

3. Водородная экономика: новые надежды на успех. Аналитический центр при правительстве РФ, 2019. http://ac.gov.ru/files/publication/a/22861.pdf

4. Вестник Атомпрома. 2019. № 9. http://atomvestnik.ru/wp-content/uploads/2019/12/ internet_9_isp.pdf

5. Гриб Н. // Нефтегазовая вертикаль. Национальный отраслевой журнал. 2019. № 19. С. 6.

©Гирмаев Р., 2022