Электролиз воды от альтернативных источников энергии. Как дальше использовать водород?

[Vgold1950]

Да пока все альтернативные страдают только одним - низкой плотностью потока энергии. Вектор Умова.

Я бы сюда еще Пойтинга добавил.А водород лучше всего продать ,например метеоаэрологам-будет им чем шар зонды надувать.

[tvv385]

1.  Мощность ветра в приполярных районах до 4-12 кВт/м2 (солнце это всего 1 кВт/м2) - то есть парус даст на м2  в несколько раз больше солнечной панели, да и КПД гидрогенератора выше и цена м2 паруса куда меньше чем солнечных панелей, работает и ночью...

 (единственный минус - климат в таких ветрянных районах совсем не куроротный - то есть 2-в-1 с курортом не получиться совместить, но с добычей почти халявной энергии похоже проблем нет)

 

2.  Самое простое, дешевое и эффективное для хранения и транспортировки энергии - это жидкий водород.  Затраты на криогенное оборудование разовые и оно почти вечное - в отличии от всяких мембран, да и надежность выше...

(единственный минус что объем водорода чуть больше, но если сразу проектировать на этот объем то разницы нет.

В авиации похоже будет выгодно перейти на схемы типа "летающее крыло" - у них внутренний объем больше...)

 

2.1  Схемы с раздельным получением водорода не только менее эффективны(из-за мембранн или диафрагм сопротивление выше), но и мягко говоря не безопасны - рано или поздно где-то будет утечка, а там и 1% примеси уже достаточно чтобы все взорвалось...

Поэтому я предпочитаю более эффективные схемы с получением сразу смеси водорода и кислорода, и уже последущим разделением смеси(попутно с ожижением) - ничто не сравниться со старой доброй ректификационной колонкой, да и контролировать ее легче(а если какие-нить сомалийские/американские/московские пираты или рекетиры пожалуют, то простой сменой настроек работы этой колонки можно получить отличную бомбу, и привет пиратам, причем смоет даже тех кто был на берегу )...

 

3.   Кроме энергии и жидкого водорода похоже можно еще много чего получать электролизом...

 

4.   В районах где мало ветра и много солнца похоже оптимальнее всего будет использовать biomass energy из сельхоз-отходов и традиционные для тропиков культуры вроде сахарного тростника - по ним в мире много опыта, проблем почти нет.  

(теоретически всякие диковинки вроде арундо дают больше биомассы, но она никуда больше не годиться кроме как на дрова - в отличии от сахарного тростника и кукурузы, которые можно еще и есть, продавать или использовать на корм, да и топливный этанол из сахара всегда можно продать или использовать в старых дешевых авто - кстати даже ВАЗ-2101 на этаноле вполне пройдет под евро-4 без всяких катализаторов и переделок тк СО2 считается только ископаемого топлива, этанол из растительного сырья не будет считаться за выбросы CO2 даже в европе...)

 

Vladimir

PS  кому интересно - вот новая группа по офшорным городам

http://professionali.ru/Soobschestva/plavajuschie-goroda-i-ostrova/

 

PPS  Интересно, тут кто-нить хотел бы заняться экспериментальными проверками допостимых плотностей тока, оптимизацией состава электролита и т.п. околонаучной рутиной?

[aversun]

единственный минус что объем водорода чуть больше, но если сразу проектировать на этот объем то разницы нет.

Чуть больше чего? Жидкий водород весьма легок - 70 г/л, т.е. объем 1 кг = 1000/70 =  14,3 литра

[tvv385]

Энергоемкость на кг водорода в 3 раза больше бензина(что очень хорошо для дальней авиации, так что удаленность на тыщи км не проблема, если использовать фактически бесплатный водород из альтернативной энергии), но у него плотность раз в 10 ниже, итого при том-же объеме баков у водорода получается меньшая раза в 3 энергоемкость на 1 объема, но в 3 раза большая на кг (для авиации важна в основном масса, объем просто проектный параметр)...

 

Сейчас обычно самолеты проектируются на среднюю плотность груза если не ошибаюсь примерно 1/6?   (можно погуглить прайс-листы транспортных компаний и посчитать точно, либо из ТТХ самолетов)

 

 

То есть не такая уж и большая разница и чуток увеличить объем не проблема - просто существующая техника на это не рассчитана, что может слегка уменьшить дальность...

(впрочем тоже не проблема тк можно взять исходный самолет для переделки с запасом по дальности, либо использовать плавающие аэродромы для промежуточных посадок)

 

Vladimir

PS  проще сразу проектировать "летающее крыло" с нуля, тогда вообще никаких проблем использовать водород нету.

(да и аппараты типа "легче воздуха" тоже хороший вариант - как миниум для дешевых грузов, где потеря автоматического аппарата стоит не дорого, при этом водород можно использовать и как топливо для заполнения аэростата, ага, 2-в-1, таксзать )

[aversun]

То есть не такая уж и большая разница и чуток увеличить объем не проблема

Чуток? 1 кг керосина это 1/0.8 = 1.25 литра, 14/1.25 = 11.2 и 11.2/3 = 3.7

т.е. почти в 4 раза - ничего себе чуток.

[tvv385]

Ну и что?   Увеличение размера бака всего в 2 раза увеличивает его объем в 8 раз, да и места обычно полно, либо всегда можно чуток увеличить длину машины если надо, там до макс размера еще очень далеко...

(да и запас по дальности там обычно есть - уменьшение пробега от 1 заправки не смертельно, даже для дальних самолетов если использовать плавающие аэродромы)

 

Если такое ТЗ поставлено с самого начала - то это увеличение почти ничего для проекта не стоит, раньше просто не было в этом необходимости, хотя средняя плотность груза и так выбрана 1/6 с запасом на всякий случай, больше просто не надо было.

 

 

PS  Единственная проблема только в том что старая техника спроектирована на меньший объем тк это просто было на надо, каких-то серьезных жестких ограничений объема почти нигде нету, перепроектировать можно всегда.

[aversun]

Ну и что?   Увеличение размера бака всего в 2 раза увеличивает его объем в 8 раз, да и места обычно полно,

Не путайте бак для жидкого водорода и бак для керосина, это еще и технически совершенно разные вещи.

[tvv385]

Ну не такие уж разные - вакуумная многослойная изоляция вполне может быть сделана тонкой, чаще просто смысла нету экономить объем(толщину)...

[начпрод]

Для того, что бы изобретать топливо которое будет стоить дешевле чем бензин и газ, нужно иметь очень дешёвый катализатор водорода. Тогда электролиз будет выгоден. Если иметь такую жидкость (или другую форму материала) которая при добавлении в воду в момент электролиза даст мощное освобождения водорода из воды при малых токах, тогда можно будет говорить о водородном топливе. Но как я понимаю, в момент электролиза образуется не водород, а водород-кислород (газ Брауна). Нужно будет либо ставить мембрану, что бы разделить газы, но тогда водород нужно будет стазу подавать в камеру сгорания (из-за текучести водорода), или подавать газ Брауна сразу в топливную систему, но по пути водород с кислородом может опять стать водой, поэтому нужно учитывать этот факт.

немножко процессы путаешь "но по пути водород с кислородом может опять стать водой, поэтому нужно учитывать этот факт." это про термическое разложение воды где сажа (углерод) вытесняет моллекулу водорода при температуре большей чем 800 градусов цельсия.  водород же с кислородом сами по себе в воду никак не соединятся. мембрана не обязательна - достаточно запустить газ брауна в вертикальную емкость большего сечения чем трубка подающая газ брауна. скорость потока замедлится и водород как газ наиболее легкий отделится. это использовал какой то лейтенант при блокаде Ленинграда.

Я бы сюда еще Пойтинга добавил.А водород лучше всего продать ,например метеоаэрологам-будет им чем шар зонды надувать.

не купят! они гелием заправляются.

[начпрод]

1.  Мощность ветра в приполярных районах до 4-12 кВт/м2 (солнце это всего 1 кВт/м2) - то есть парус даст на м2  в несколько раз больше солнечной панели, да и КПД гидрогенератора выше и цена м2 паруса куда меньше чем солнечных панелей, работает и ночью...

 (единственный минус - климат в таких ветрянных районах совсем не куроротный - то есть 2-в-1 с курортом не получиться совместить, но с добычей почти халявной энергии похоже проблем нет)

 

2.  Самое простое, дешевое и эффективное для хранения и транспортировки энергии - это жидкий водород.  Затраты на криогенное оборудование разовые и оно почти вечное - в отличии от всяких мембран, да и надежность выше...

(единственный минус что объем водорода чуть больше, но если сразу проектировать на этот объем то разницы нет.

В авиации похоже будет выгодно перейти на схемы типа "летающее крыло" - у них внутренний объем больше...)

 

2.1  Схемы с раздельным получением водорода не только менее эффективны(из-за мембранн или диафрагм сопротивление выше), но и мягко говоря не безопасны - рано или поздно где-то будет утечка, а там и 1% примеси уже достаточно чтобы все взорвалось...

Поэтому я предпочитаю более эффективные схемы с получением сразу смеси водорода и кислорода, и уже последущим разделением смеси(попутно с ожижением) - ничто не сравниться со старой доброй ректификационной колонкой, да и контролировать ее легче(а если какие-нить сомалийские/американские/московские пираты или рекетиры пожалуют, то простой сменой настроек работы этой колонки можно получить отличную бомбу, и привет пиратам, причем смоет даже тех кто был на берегу )...

 

3.   Кроме энергии и жидкого водорода похоже можно еще много чего получать электролизом...

 

4.   В районах где мало ветра и много солнца похоже оптимальнее всего будет использовать biomass energy из сельхоз-отходов и традиционные для тропиков культуры вроде сахарного тростника - по ним в мире много опыта, проблем почти нет.  

(теоретически всякие диковинки вроде арундо дают больше биомассы, но она никуда больше не годиться кроме как на дрова - в отличии от сахарного тростника и кукурузы, которые можно еще и есть, продавать или использовать на корм, да и топливный этанол из сахара всегда можно продать или использовать в старых дешевых авто - кстати даже ВАЗ-2101 на этаноле вполне пройдет под евро-4 без всяких катализаторов и переделок тк СО2 считается только ископаемого топлива, этанол из растительного сырья не будет считаться за выбросы CO2 даже в европе...)

 

Vladimir

PS  кому интересно - вот новая группа по офшорным городам

http://professionali.ru/Soobschestva/plavajuschie-goroda-i-ostrova/

 

PPS  Интересно, тут кто-нить хотел бы заняться экспериментальными проверками допостимых плотностей тока, оптимизацией состава электролита и т.п. околонаучной рутиной?

это не обязательно. я собираю комплексную систему. электричество получаю (вру - буду получать) от ветрового генератора и солнечных панелей (одна есть на 60 ватт в день) хранить в водороде, транспортировать по обыкновенной электропроводке. инвертер можно собрать а такие дорогостоящие примочки как контроллер, аккумуляторы - я решил от них отказаться. есть заделы по обогреву воды от солнечных лучей, но в зимний период этого не достаточно. поэтому готовлю установку по пиролизу резины. есть мысль запустить также биотопливный котел. если не использовать бренды - то все вполне по силам и не так уж и дорого. большинство исходных генераторов есть в доме у каждого. все в пределах школьной программы. если использовать многочисленные ЭД во время их простоя то халявной энергии хватит чтобы обойтись без "околонаучной рутины" хотя совсем уж бесплатной она (энергия) разумеется не будет.(я тут летом поэкспериментировал с электролизным выделением водорода) так вот - пластины с нержавейки весьма чуствительно тают в весе. а выход водорода - не так чтобы очень! все начинание может оказаться туфтой - запасы кончатся - а цена нержа за кг - несопоставима с получаемым топливом.

 

нужно какое то промежуточное решение по восстановлению нержавейки с электролита. или использовать какие нибудь катализаторы

Изменено 21 Декабря, 2014 в 15:56 пользователем начпрод