Реферат на тему Водородная энергетика в России

Содержание:

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 2

Глава 1. Водород, как топливо 4

1.1 Водородные топливные элементы 4

1.2 Проблемы добычи 5

Глава 2. Развитие водородной энергетики в России 6

2.1 Водородная энергетика в России 6

2.2 Технологии производства водорода 7

2.3 Экспорт Российского водорода 10

2.4 Ключевые игроки рынка водородной энергетики 11

2.5 Приоритетные направления водородной энергетики 12

2.6 Барьеры для развития водородной энергетики России 14

Глава 3. Водород в транспортных системах России 23

3.1 Водородная энергетика в Российской авиации 23

3.2 Водородная энергетика в Российском железнодорожном транспорте 23

3.3 Водородная энергетика в Российской газотранспортной системе 24

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 26

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ 27

Введение:

ВВЕДЕНИЕ

Для хранения и выработки энергии от водорода используются топливные элементы. Первый водородный топливный элемент был сконструирован английским ученым Уильямом Гроувом в 30-х годах 19 века. Гроув и работавший параллельно с ним Кристиан Шенбейн продемонстрировали возможность производства энергии в водородно-кислородном топливном элементе с использованием кислотного электролита.

В 1959 году Фрэнсис Т. Бэкон из Кембриджа добавил в водородный топливный элемент ионообменную мембрану для облегчения транспорта гидроксид-ионов. Изобретением Бэкона сразу заинтересовались правительство США и NASA, обновленный топливный элемент стал использоваться на космических аппаратах «Аполлон» в качестве главного источника энергии во время их полетов.

В отличие от кислорода водород практически не встречается на земле в чистом виде и поэтому извлекается из других соединений с помощью различных химических методов.

По этим способам его разделяют на цветовые градации.

Зеленый — производится из возобновляемых источников энергии методом электролиза воды. Все, что необходимо для этого: вода, электролизер и большое снабжение электроэнергией.

Голубой — производится из природного газа, а вредные отходы улавливаются для вторичного использования. Тем не менее идеально чистым этот метод не назовешь.

Заключение:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Реферат по теме «Водородная энергетика России» по структуре состоит из введения, 3 глав, заключения и списка источников информации.

Во введении сформулирована цель, определены задачи, охарактеризованы источники информации для выполнения реферата.

В первой главе рассмотрен водород, как вид топлива.

Во второй главе описано развитие водородной энергетики в России.

Во третьей главе описаны применения водорода в транспортной промышленности России.

Фрагмент текста работы:

1.1 Водородные топливные элементы

Первый водородный топливный элемент был сконструирован английским ученым Уильямом Гроувом в 30-х годах XIX века. Гроув пытался осадить медь из водного раствора сульфата меди на железную поверхность и заметил, что под действием электрического тока вода распадается на водород и кислород. После этого открытия Гроув и работавший параллельно с ним Кристиан Шенбейн продемонстрировали возможность производства энергии в водородно-кислородном топливном элементе с использованием кислотного электролита.

Позже, в 1959 году, Фрэнсис Т. Бэкон из Кембриджа добавил в водородный топливный элемент ионообменную мембрану для облегчения транспорта гидроксид-ионов. Изобретением Бэкона сразу заинтересовалось правительство США и NASA, обновленный топливный элемент стал использоваться на космических аппаратах «Аполлон» в качестве главного источника энергии во время их полетов.

Сейчас топливный элемент на водороде напоминает традиционный гальванический элемент с одной лишь разницей: вещество для реакции не хранится в элементе, а постоянно поставляется извне. Просачиваясь через пористый анод, водород теряет электроны, которые уходят в электрическую цепь, а сквозь мембрану проходят катионы водорода. Далее на катоде кислород ловит протон и внешний электрон, в результате чего образуется вода.

С точки зрения «зеленой» энергетики у водородных топливных элементов крайне высокий КПД — 60%. Для сравнения: КПД лучших двигателей внутреннего сгорания составляет 35-40%. Для солнечных электростанций коэффициент составляет всего 15-20%, но сильно зависит от погодных условий. КПД лучших крыльчатых ветряных электростанций доходит до 40%, что сравнимо с парогенераторами, но ветряки также требуют подходящих погодных условий и дорогого обслуживания.