Воднева енергетика — це напрям вироблення та споживання енергії людиною, який базується на використанні водню як засобу для акумулювання, транспортування та вживання енергії населенням, транспортом та різними виробничими напрямками. Водень обрано як найпоширеніший елемент на поверхні Землі та у космосі, він має найбільшу енергоємність, а продуктом його згоряння є тільки вода, що знову вводиться у обіг. Термін «воднева енергетика» запропонував Джон Бокріс під час лекції, яку він прочитав у 1970 році в Технічному центрі General Motors (GM). Водень можна використати як паливо для будь-яких транспортних засобів (у тому числі легкових автомобілів та катерів), а також для задоволення енергетичних потреб будівель (прилади для безперервного живлення) і як живлення для побутової техніки. Водню в чистому вигляді у природі майже немає, тож його потрібно виробляти в процесі електролізу води або шляхом мікробної ферментації органічних відходів. Скорочення викидів діоксиду вуглецю, пов'язане з використанням водневого палива, досягається завдяки паливним елементам високої ефективності. За умов забезпечення виробництва водню енергією, одержаною з невуглецевих джерел, викидів діоксиду вуглецю немає зовсім. Водень можна виробляти з відновлюваних ресурсів, а також можна використовувати для зберігання енергії з непостійних джерел.
Основи водневої енергетики
Воднева енергетика розглядає водень як енергоносій, який можна накопичувати, а не як основне джерело енергії (як, наприклад, вугілля). Використання водню як палива позитивно вплине на енергетичну безпеку, екологію та економічне зростання. Водень допоможе поліпшити енергетичну безпеку (тобто незалежність від країн-постачальників), тому що його можна отримувати із багатьох первинних джерел енергії, зокрема і відновлюваних. Таким чином, водень може стати повноцінною альтернативою нафті. Водень можна отримувати використовуючи найрізноманітніші природні ресурси: газ, вугілля, органічні відходи, біопаливо, відходи сільського господарства. Основна частина водню, що виробляється промисловістю, добувається з природного газу, але передбачається збільшення ролі інших джерел. Для отримання водню можна використовувати різноманітні джерела енергії: викопні копалини, ядерну енергію та відновлювані технології, такі як сонячна, вітрова, гідро-, біо-, та геотермальна енергії. Завдячуючи такому різноманіттю ресурсів та технологій, водень можна буде виробляти у всіх регіонах країни та у цілому світі. Сьогодні із понад 50 млн тонн водню, що виробляється, половина отримується шляхом конверсії водяної пари із природним газом (48 %). Також водень добувають із нафти (30 %), вугілля (18 %) та води (4 %). У сучасній вуглеводневій енергетиці транспортування живиться насамперед нафтою. Внаслідок спалювання вуглеводневого палива виділяється діоксид вуглецю та інші забрудники атмосфери. Запас економічно вигідних вуглеводневих ресурсів у світі обмежений, а попит на вуглеводневе паливо зростає, особливо в Китаї, Індії та інших країнах, що розвиваються.
Прихильники майбутнього впровадження водневої енергетики у світових масштабах стверджують, що водень може бути екологічно чистішим джерелом енергії для кінцевих споживачів, особливо у транспортній галузі, в місці кінцевого використання викидів забруднюючих речовин та твердих часток або діоксиду вуглецю не буде. У аналізі, проведеному в 2004 році, стверджується, що «весь ланцюг водневого постачання вивільняє значно менше вуглекислого газу в атмосферу, ніж бензин у гібридних автомобілях», і що значне скорочення обсягу викидів двоокису вуглецю був би можливий, якби в місцях виробництва енергії та водню були використані методи поглинання або ізоляції вуглецю.
Водень має високу густину енергії за вагою. Цикл Отто в двигуні внутрішнього згоряння, що працює на водні, має максимальний ККД близько 38 %, що на 8 % вище, ніж у двигуні внутрішнього згоряння на бензині. Поєднання паливного елемента і електричного двигуна в 2-3 рази ефективніше, ніж двигун внутрішнього згоряння. Однак висока ціна паливного елемента — одна з головних перешкод його розвитку. Зараз науковці шукають засоби зменшення використання платини або її заміни на дешевші аналоги. Найкращі моделі двигунів на паливних елементах містять 30 г платини. Цей фактор необхідно подолати до комерціалізації проекту. Інші технічні перешкоди, пов'язані з паливними елементами, — це обов'язковість чистоти водню — у деяких сучасних технологіях паливний елемент вимагає чистоти водню не менше 99,999 %. З іншого боку, використання водневих двигунів є економічно вигіднішим, ніж застосування паливних елементів.
Сучасний ринок водню
Виробництво водню — велика галузь, що швидко зростає. У 2004 році в усьому світі було вироблено близько 50 мільйонів тонн водню, що відповідає близько 170 мільйонам тонн нафтового еквівалента. Темп росту галузі становить близько 10 % на рік. У 2004 році у США обсяг виробництва становив близько 11 мільйонів метричних тонн (MMT) середнього потоку потужності в 48 гігаватт. (Для порівняння, середній обсяг виробництва електрики в 2003 році становив близько 442 гігаватт.) У 2005 році вартість усього виробленого у світі водню становила близько $ 135 мільярдів на рік.
Сьогодні водень застосовують у двох основних напрямках. Приблизно половина використовується для виробництва аміаку (NH3) через процес Габера, який потім прямо чи непрямо використовується як добриво. Оскільки і населення світу, і сільське господарство, яке забезпечує його продовольством, зростають, попит на аміак також зростає. Друга половина виробленого водню використовується для перетворення важкої нафтової сировини у легші фракції, придатні для використання як паливо. Далі відбувається гідрокрекінг. Галузь гідрокрекінгу розвивається ще швидше, оскільки зростання цін на нафту заохочує нафтові компанії використовувати бідніші вихідні матеріали, наприклад, бітумінозні піски та нафтоносні сланці. Переробка нафти та виробництво добрив у великих обсягах вигідніше і дозволяє виробництво в місці експлуатації, а також проміжне використання. Виготовляється і доставляється кінцевим користувачам також і менша кількість «комерційного» водню.
Якби енергія для виробництва водню з невикопних джерел була доступна (енергія вітру, сонця та термоядерна енергія), використання цієї речовини для виробництва вуглеводневого синтетичного палива могло б збільшити використання водню в 5 , а то і 10 разів. На сьогодні використання водню в США для гідрокрекінгу становить приблизно 4 мільйони тонн на рік (4 MMT / рік). Вважається, що 37,7 MMT / рік водню вистачить, щоб перетворити достатнього вугілля США в рідке паливо, що покладе край залежності США від імпорту іноземної нафти,, і менше половини цієї кількості вистачить, щоб припинити імпорт нафти з Близького Сходу. Зрідження вугілля призведе до значно більших викидів двоокису вуглецю, ніж спалювання нафти, але воно усуне політичну та економічну залежність, пов'язану з імпортом нафти.
Сьогодні 48 % світового виробництва водню базується на використанні природного газу, 30 % — нафти і 18 % — вугілля; на електроліз води припадає лише 4 %. Розподіл виробництва відображає вплив термодинамічних обмежень на економічний вибір: з чотирьох методів одержання водню, часткове спалювання природного газу в електростанції на NGCC (комбінований цикл природного газу) є найефективнішим і дає найбільше теплової енергії, яку також можна використати.
Великий ринок і різке зростання цін на викопне паливо також підігріли інтерес до альтернативних, дешевших засобів виробництва водню. Зараз більшість водню виробляється в місці використання і його вартість становить близько $ 0.32/lb, а вартість рідкого водню, що виробляються не в місці використання, становить приблизно $ 1.00 — 1.40/lb.
Виробництво, зберігання, інфраструктура
Методи виробництва
Сьогодні водень отримують головним чином (90 %) з викопних джерел. Зв'язок централізованого виробництва з депо малотоннажних автомобілів на паливних елементах потребуватиме розміщення та будівництва розподільчої інфраструктури з великим вкладенням капіталу. Одне з завдань водневої енергетики — забезпечення компактного та безпечного зберігання водню на борту транспортного засобу, з метою подовжити інтервал між заправками.
На Землі у звичайних природних умовах молекулярний водень майже не зустрічається. Більшість водню на Землі зв'язана з киснем у воді. Виробництво елементарного водню вимагає переробки носія водню, наприклад, викопного палива і води. Витрачаються викопні ресурси та виділяється вуглекислий газ, але найчастіше подальший вклад енергії, крім викопного палива, уже не потрібний. Розкладання води вимагає витрат електроенергії або тепла, одержаного з будь-якого первинного джерела енергії (спалення викопного палива, атомної енергії або відновлюваних джерел енергії).
Сучасні методи виробництва
В промисловості водень виробляється через перетворення пари, з використанням викопних видів палива, наприклад, природного газу, нафти чи вугілля, чи шляхом мікробної ферментації органічних відходів та стічних вод.
Енергоємність виробленого водню менше, ніж енергія, що міститься у вихідному паливі, але завдяки високому ККД паливних елементів вона може бути використана повніше, ніж при безпосередньому використанню вихідного палива. Внаслідок перетворення вихідного палива, в атмосферу може викидатися вуглекислий газ, так само, як внаслідок роботи двигуна автомобіля. Але завдяки високому ККД паливних елементів його кількість може бути меншою, ніж при використанні палива безпосередньо.
Невелика частина водню (4 % в 2006 році) отримується шляхом електролізу води. Для одержання кілограму водню таким шляхом необхідно витратити приблизно 50 кіловат-годин електроенергії.
Загалом набули поширення наступні процеси:
- Кварнер-процес або кварнер сажі та водню (CB & H) — метод, розроблений в 1980-х роках однойменною норвезькою компанією для виробництва водню з вуглеводнів, наприклад, з метану, природного газу і біогазу.
- Біологічне або ферментативне виробництво — ферментативне перетворення органічного субстрату в біоводень, що здійснюється групою бактерій в мультиферментативних системах в три кроки, аналогічно до анаеробного перетворення. Біологічний метод з використанням мікробних спільнот визнано найбільш перспективним варіантом виробництва біоводню, оскільки це екологічно чистий процес із використанням відновлюваної біомаси відходів у прийнятних умовах експлуатації. Темнова ферментація не потребує світлової енергії, тому можливе неперервне виробництво водню з органічних сполук — вдень і вночі. Фотоферментація протікає лише за наявності світла. Наприклад, перетворенням у водень нижчих жирних кислот. Електрогідрогенезис використовується в мікробних паливних елементах, де водень виробляється з органічних речовин (наприклад, зі стічних вод або твердих речовин) при напрузі 0,2 — 0,8 V. Біоводень може вироблятися у біореакторі, що містить мікроводорості або іншу сировину, найчастіше — сільськогосподарські і органічні відходи та стічні води. Виробництво біоводню може поєднуватись з виробництвом біобутанолу та біополімерів, для максимізації економічної ефективності.
- Електроліз з біокаталізаторами — отримання водню внаслідок проходження сировини через мікробний паливний елемент, також можуть використовуватись різноманітні водні рослини, такі як Glyceria, Spartina, рис, помідори, люпин, водорості.
- Електроліз води — отримання водню електролізом пари за високого тиску або електролізом води за низького тиску. У сучасних ринкових умовах 50 кВт·год електроенергії, витраченої на виробництво одного кілограма стисненого водню, коштують приблизно стільки ж, скільки нестисненого — 8 центів/kWh. Ціновий еквівалент пояснюється тим, що більшість водню виробляється з викопних видів палива, які ефективніше використовувати для виробництва хімічного продукту безпосередньо, ніж для виробництва електроенергії і подальшого електролізу
- Електроліз за високого тиску — електроліз води, при якому вода (H2O) розкладається на кисень (O2) і водень (H2), внаслідок пропускання електричного струму через воду. Різниця між таким електролізером і звичайним, полягає у тому, що водень виводиться під тиском близько 120—200 бар. При стисканні водню в електролізаторі потреба у зовнішньому компресорі водню зникає, середнє споживання енергії внутрішнім компресором становить близько 3 %.
- Електроліз за високих температур — отримання водню в процесі високотемпературного електролізу (HTE), що забезпечується енергією у вигляді тепла та електроенергії. Оскільки частина енергії в HTE — теплова, менша кількість енергії потребує подвійного перетворення (з тепла в електрику, а потім в хімічну форму), тому на виробництво кілограму водню витрачається менше енергії. Електроліз може здійснюватись з використанням безпосередньо теплової ядерної енергії для розщеплення води на кисень і водень шляхом розігріву до високих температур (950—1000 ° С) з подальшим розкладанням води на кисень і водень термохімічним шляхом. Високотемпературний електроліз проводився в лабораторії з витратами 108 МДж теплової енергії на кілограм водню, але не в промислових масштабах. Крім того, в результаті цих процесів одержується низькоякісний «промисловий» водень, який є непридатним для використання в паливних елементах.
- Фотоелектрохімічне розщеплення води — виробництво водню з використанням електроенергії, виробленої фотоелектричними системами. Вода розкладається на водень і кисень шляхом електролізу — фотоелектрохімічного (PEC) процесу, який також називають штучним фотосинтезом. У фотоелектричній промисловості ведуться наукові дослідження, спрямовані на розвиток високоефективної технології мультиперехідних елементів.
- Концентрація теплової сонячної енергії — виробництво водню шляхом розкладання води на кисень і водень за високих температур, отриманих концентрацією сонячної енергії.
- Фотоелектрокаталітичне виробництво — метод, вивчений Томасом Нанном і його командою в Університеті Східної Англії, складається з золотого електрода, вкритого шарами наночасток фосфіду індія (InP). Вони ввели залізо-сірчаний комплекс в шари покриття, внаслідок чого після занурення у воду і опромінення світлом під невеликим електричним струмом вироблявся водень з ККД 60 %.
- Термохімічне виробництво — виробництво на основі термохімічних циклів для розкладання води. Є більш ніж 352 таких цикли. Близько десятка з них (наприклад, цикл оксиду заліза, цикл церій (IV)- церій(III) оксид, цикл цинк — цинк-оксид, сульфур-йодний цикл, мідно-хлорний і гібридний сульфурний цикл) зараз досліджуються і знаходяться на фазі випробування з метою одержання водню і кисню з води за допомогою теплової енергії та без використання електрики. Ці процеси можуть бути ефективнішими, ніж електроліз за високих температур, діапазоні ефективності від 35 % — 49 % LHV. Жоден з термохімічних процесів виробництва водню не був використаний на промисловому рівні, хоча деякі з них були продемонстровані в лабораторії.
Зберігання
Найпоширенішим методом зберігання водню на борту сучасних демонстраційних автомобілів є зберігання у вигляді стиснутого газу за тиску приблизно 350 та 700 бар (35 та 70 МПа). Існуючі моделі баків вироблених з вуглепластикового волокна легкі та надійні. Збереженого в них водню достатньо для 400—500 км пробігу автомобіля.
Хоча молекулярний водень має дуже велику густину енергії за масою (частково через свою малу молекулярну масу), як газ за звичайних умов він має дуже низьку густину енергії за об'ємом. При використанні як палива, що зберігається на борту транспортного засобу, чистий водень повинен бути зрідженим або перебувати під тиском, щоб забезпечити достатню дальність руху. Зі зростанням тиску підвищується і густина енергії за об'ємом, що робить можливим виготовлення менших, але не легших баків (див. ємності високого тиску). Підтримка високого тиску вимагає більших витрат енергії. Крім цього, для зручного зберігання може використовуватись рідкий або в'язкий водень, його об'ємна густина енергії також достатньо висока. Однак рідкий водень криогенний і кипить за температури 20,268 K (-252,882 ° С або −423,188 °F). При криогенному зберіганні водень має меншу вагу, але зрідження вимагає великих витрат енергії. Процес зрідження є енергоємним, бо містить стадії охолодження та піддання тиску. Густина енергії зрідженого водню за об'ємом приблизно в чотири рази нижча, ніж бензину, через малу густину рідкого водню — насправді водню більше в літрі бензину (116 грамів), ніж у літрі чистого рідкого водню (71 грам). Баки, призначені для зберігання рідкого водню, повинні бути надійно ізольовані, щоб звести до мінімуму можливість скипання. Навколо бака може утворюватися лід і сприяти його роз'їданню у випадку, якщо ізоляція баку з рідким воднем вийде з ладу.
На відміну від зберігання молекулярного водню, водень можна зберігати у вигляді хімічного гідриду або у вигляді інших водневовмісних з'єднань. З метою одержання матеріалу для зберігання водню, який можна буде відносно легко транспортувати, водень у вигляді газу реагує з деякими іншими речовинами. Матеріал для зберігання водню можна змусити розпадатися під час використання під дією водню. Крім проблем, пов'язаних з густиною при зберіганні молекулярного водню, існують інші перешкоди введення схем зберігання водню в експлуатацію. Ці проблеми — результат необхідності високого тиску і температури для формування гідридів та випуску водню. Для багатьох потенційних систем зберігання кінетика гідрування та дегідрування і теплоізоляція — також проблеми, які необхідно вирішити.
Третій можливий підхід — поглинання молекулярного водню твердим матеріалом зберігання. На відміну від згаданих вище гідридів, водень не дисоціює/рекомбінує при наповненні/спустошенні системи зберігання, а отже, не страждає від кінетичних обмежень, які є у багатьох гідридних системах зберігання. Густину водню, близьку до густини зрідженого водню, можна досягнути за відповідного рівня поглинання. Серед запропонованих поглиначів були MOFs, наноструктурне вугілля (у тому числі CNTs) і клатратні гідрати.
Підземне зберігання водню — це практика зберігання водню в підземних сховищах з соляним склепінням і в вичерпаних нафтових і газових родовищах. Велика кількість газоподібного водню зберігається в підземних сховищах в ICI протягом багатьох років без будь-яких труднощів. Велика кількість сховищ для зберігання водню під землею може стати розгалуженою системою зберігання енергії, що має велике значення для водневої енергетики.
Інфраструктура
Виклики виробництва та транспортування
Інфраструктура водневої енергетики складається з промислової трубопровідної системи, призначеної для транспортування водню, і водневих заправних станцій, як, наприклад, ті, що знаходяться на так званому «водневому шосе» (шосе, вздовж яких розміщується низка водневих заправок). У водневих заправках, які не розташовані поруч з водневою трубопровідною системою, постачання водню здійснюється через доставку цистерн із стисненим або зрідженим воднем вантажівками, або ведеться виробництво водню на місці.
Через скрихчення сталі воднем, труби, призначені для природного газу, повинні бути покриті всередині або замінені на нові (сьогодні у Сполучених Штатах протяжність водневої трубопровідної системи для водню становить понад 700 миль). Хоча встановлення дороге, такі трубопроводи є найдешевшим способом транспортування водню з пункту А в пункт Б. Постачання водню трубопроводами — звичайна складова виробництва у комплексах крекінгу нафти, в яких водень потрібен для проміжного використання при гідрокрекінгу для вдосконалення виробництва палива з сирої нафти.
Теоретично, транспортування водню трубопроводами можна уникнути при розгалуженій системі виробництва водню, у якій водень вироблятиметься на місці за допомогою генераторів середніх і малих розмірів, які будуть виробляти достатньо водню для особистого користування, або, можливо, для постачання сусіднім користувачам. Врешті-решт, найвдалішим може виявитися поєднання кількох варіантів транспортування і розповсюдження водню.
Мільйони тонн водню щороку розповсюджуються у всьому світу різними способами, але постачання водню окремим споживачам вимагатиме еволюції паливної інфраструктури. Наприклад, за даними GM, 70 % населення США живе поблизу об'єкта, що генерує водень, але відкритий доступ потенційних споживачів до цього водню обмежений. Це ж саме дослідження, однак, показує, що систематична побудова інфраструктури набагато здійсненніша і доступніша, ніж більшість людей думає. Наприклад, у одній статті було зазначено, що водневі станції могли б бути споруджені через кожні 10 миль на прилеглій до Лос-Анджелеса території, а також на шосе між Лос-Анджелесом і сусідніми містами, наприклад, Палм-Спрінгсом, Лас-Вегасом, Сан-Дієго й Санта-Барбарою, за ту ж суму, яку 15 мільйонів жителів цієї території витрачають на одну чашку лате у Starbuck's.
В майбутньому у водневій енергетиці сировина та первинні джерела енергії будуть використовуватися для одержання водню як резерву енергії для різних секторів економіки. Виробництво водню з первинних джерел енергії, крім вугілля, нафти і природного газу, призведе до скорочення викидів парникових газів, які утворюються при горінні цих викопних енергоресурсів.
Однією з основних властивостей водневої енергетики є те, що у пересувних конструкціях (в основному в автомобільному транспорті) виробництво і використання енергії відбувається окремо. Тепер первинне джерело енергії не повинне подорожувати разом з автомобілем, що відбувається при використанні вуглеводневого палива. Можна уникнути утворення і розсіяння вихлопних викидів, якщо енергія (разом з забрудниками навколишнього середовища) буде одержана з точкових джерел, тобто у великих, централізованих об'єктах з високою ефективністю. Це дасть можливість застосовувати такі технології, використання яких у рухомих механізмах неможливе (наприклад, технологія зв'язування вуглецю). Також можуть бути застосовані системи розповсюдження виробленої енергії, пов'язані з водневими заправними станціями.
Якщо не брати до уваги виробництво необхідної енергії, виробництво водню може бути як централізованим, так і розгалуженим, або тим і іншим одночасно. Виробництво водню на заводах, що використовують первинну енергію, обіцяє бути високоефективним, але у той же час труднощі, пов'язані з транспортуванням великих об'ємів водню (у зв'язку з дифузією водню крізь тверді матеріали та подальшим їхнім скрихченням) роблять вигіднішим для водневої енергетики транспортування електричної енергії. За такої системи невеликі місцеві заводи чи навіть заправні станції можуть виробляти водень, використовуючи енергію, надану розгалуженою електромережею. Хоча ефективність централізованого виробництва водню, ймовірно, вища, витрати енергії на транспортування водню роблять таку систему врешті-решт менш ефективною за розгалужену, якщо розрахувати витрати енергії на виробництво і надання кінцевому користувачу одного кілограму водню.
Дотримання балансу між транспортуванням водню та передачею електроенергії на далекі відстані є надзвичайно важливим для водневої енергетики.
Але знову ж таки, можна уникнути складного вибору джерел виробництва і способу транспортування водню, якщо водень буде автономно вироблятись в місцях використання (в будинках, на промислових об'єктах, або на заправних станціях) з відновлюваних джерел.
Розгалужене виробництво водню
Такий підхід дозволить уникнути транспортування водню, транспортуючи натомість електроенергію. Для транспортування електроенергії до розташованих на заправних станціях електролізаторів локального значення будуть використані вже існуючі електромережі. Однак, враховуючи кількість енергії, необхідної для виробництва електроенергії, та її втрати при передачі, приходимо до висновку, що загальна ефективність знизиться.
На частку електростанцій на комбінованому циклі природного газу, які виробляють електроенергію з ефективністю від 60 %, припадає майже все будівництво нових електростанцій у Сполучених Штатах. Зростаючий попит на електроенергію, чи то за рахунок водневих автомобілів чи інших потреб, буде мати незначний вплив на появу нових електростанцій комбінованого циклу. Ефективність системи розгалуженого виробництва водню буде становити приблизно 40 %. Однак, враховуючи, що ефективність сьогоднішньої енергосистеми становить близько 40 %, через використання різних видів палива та різних методів перетворення енергії, ефективність розгалуженого виробництва водню становитиме приблизно 25 %.
Паливні елементи як альтернатива двигунам внутрішнього згоряння
Основна стаття: Паливний елемент Основна стаття: Водневе авто, Водневий двигун, Воднева система на автомобіль.
Завдяки водневій енергетиці новий вид палива прийде на зміну викопному паливу, яке спалюється у двигунах внутрішнього згоряння і турбінах як основний метод перетворення хімічної енергії в кінетичну або електричну енергію; таким чином викиди парникових газів і забруднення навколишнього середовища, спричинені такими двигунами, припиняться.
Хоча водень може бути використаний у звичайних двигунах внутрішнього згоряння, у паливних елементах, бо вони електрохімічні, є ефективнішими за теплові двигуни. Виготовлення паливних елементів дорожче, ніж виготовлення широковживаних двигунів внутрішнього згоряння, але воно дешевшає з розвитком нових технології і систем виробництва.
Деякі види паливних елементів працюють на вуглеводневому паливі, але всі вони можуть працювати на чистому водні. Якщо паливні елементи матимуть конкурентоспроможну ціну в порівнянні з двигунами внутрішнього згоряння й турбінами, великі газові електростанції зможуть впровадити цю технологію.
Необхідно розрізняти так званий водень «технічного класу» (чистотою від 99.999 %), який підходить для використання у паливних елементах, та водень «промислового класу», який містить вуглецеві та сульфурні домішки, але може вироблятись значно дешевшим способом — методом парового перетворення. Для живлення паливних елементів необхідний водень високої чистоти, адже домішки швидко виведуть його з ладу.
Інтерес до водневої енергетики сфокусований головним чином на перспективі використання паливних елементів в автомобілях. Відношення потужності до ваги у паливних елементах може бути найкращим, вони набагато ефективніші, ніж двигуни внутрішнього згорання, до того ж не виробляють шкідливих відходів. Якщо буде впроваджено практичний метод зберігання водню, а вартість паливних елементів знизиться, вони можуть стати економічно конкурентоспроможними в порівнянні з автомобілями на гібридних паливних елементах/батареях або на звичайних двигунах. Економічна конкурентоспроможність транспортних засобів на паливних елементах зростатиме з ростом цін на вуглеводневе паливо, що використовується у двигунах внутрішнього згорання, адже легкодоступні резерви цих ресурсів майже виснажені, а також з огляду на штрафи за забруднення навколишнього середовища.
Ефективність водню як автомобільного палива
Дослідження результуючої ефективності водневих транспортних засобів у порівнянні з іншими показують, що автомобілі на водневих паливних елементах, як правило, приблизно втричі ефективніші в порівнянні зі звичайним двигуном внутрішнього згоряння. Всебічне вивчення перспектив впровадження водневих технологій у транспортну галузь показало, що «на шляху розвитку водневої енергетики до відповідного рівня багато перешкод, цей шлях не буде простим і очевидним». Водневим технологіям необхідно подолати проблему «курки та яйця»: доки не буде розгалуженої системи водневих заправок, ніхто не буде купувати водневі авто; ніхто не буде конструювати заправки, доки не буде достатньої кількості користувачів. Цю проблему можна вирішити поєднанням зусиль держави та великого й малого бізнесу.
Енергія, яка споживається під час термодинамічного процесу, може застосовуватися для виробництва автомобільного палива. Виробництво водню за допомогою сучасних технологій методом парового риформінгу може здійснюватись з тепловим ККД 75-80 %. Для зрідження або піддання водню тиску необхідна додаткова енергія (яка може бути потім вилучена), так само як і для його транспортування до заправок вантажівками або трубопроводом. Енергія, потрібна для виробництва і транспорту кілограму водню, у 2004 році становила близько 50 мегаджоулів. Якщо відняти цю енергію від теплоємності одного кілограма водню (це 141 мегаджоуль), і розділити на теплоємність, вихідна теплова ефективність становитиме приблизно 60 %. Для порівняння, вклад енергії для одержання галону бензину на нафтопереробному заводі менший, і порівняно мало енергії потрібно для його транспортування і зберігання (бо густина енергії в галоні при кімнатній температурі висока). Вихідна ефективність ланцюжка постачання бензину становить приблизно 80 % (Wang, 2002). Але здійснюючи подібне порівняння не слід забувати, що водень це не паливо, а енергетичний вектор. Тому найефективнішим є доправлення електроенергії — як правило, ефективність близько 95 %. Електричні транспортні засоби, як правило, в 3-4 рази ефективніші, ніж водневі.
Безпечність водневої енергетики
Велику перешкоду для впровадження водневої енергетики становить побоювання населення що водень — дуже займистий газ з тих, що спалахують при змішанні з повітрям. Водень дійсно має ліміти спалахування від 4 до 75 %. Але це не означає, що витік водню завжди призведе до вибуху. Завдяки дуже малій молекулярній вазі молекули водню, яка дорівнює 2, водень дуже швидко дифундує у повітрі (середня молекулярна маса повітря 29). Тому, широкі ліміти спалхування водню не роблять його використання в замкненому просторі, наприклад, у тунелях або підземних паркінгах, небезпечнішим ніж використання природньго газу. Експеримент з порівняння вибуху водневого та бензинового авто був проведений у 2001 році у Флориді. Він показав, що водень безпечніший, ніж бензин, бо він горить вертикальним струменем, у той час, як бензин розливається підлогою та спалює все, на що він потрапляє. Водень, як і метан, не має запаху, тому витік чистого водню не можна помітити за допомогою нюху.
Норми і стандарти водневого палива є одночасно нормами і стандартами автомобілів та інших стаціонарних і портативних механізмів на паливних елементах. Існують певні норми безпечного поводження з воднем і його зберігання, наприклад, «Вимоги до встановлення стаціонарних систем енергозабезпечення на паливних елементах» від Національної асоціації пожежної безпеки.
Норми і стандарти водневої енергетики були неодноразово названі головною перешкодою її розвитку і розповсюдження. Щоб комерціалізація продуктів, пов'язаних з водневим паливом, стала можливою, потрібно, щоб федеральний та місцевий уряди визнали інший список вимог до побудови, оснащення та технічних норм об'єктів водневої енергетики.
Один із запланованих заходів — впровадити вищі стандарти безпеки через, зокрема, встановлення детекторів водню для швидкого виявлення витоків. За висновками Канадської програми водневої безпеки, водневе паливо принаймні таке ж безпечне, ба навіть безпечніше, ніж природний газ. Європейська комісія підкреслює виняткову важливість відповідної освіти, а також вдосконалення засобів безпеки для розвитку водневої енергетики, і започаткувала першу у світі програму вищої освіти з інженерії водневої безпеки. Очікується, що громадськість зможе використовувати водневі технології в повсякденному житті на принаймні такому ж рівні зручності й безпеки, як сучасні технології на викопному паливі.
Екологічні аспекти виробництва водню
Водень виробляється або через електроліз води, або перетворенням викопного палива, останнім часом другий з цих методів був найрозповсюдженішим (2008). Перетворення викопного палива призводить до викидів вуглекислого газу в атмосферу. Аналогічно, при одержанні водню шляхом електролізу у генераторах на викопному паливі, утворюється вуглекислий газ, як і за прямого використання викопного палива. В залежності від методу виробництва водню та виду паливних елементів, можна досягти значної економії викидів вуглекислого газу завдяки ефективності останніх.
Хоча і використання відновлюваних ресурсів для одержання водню шляхом електролізу потребуватиме більших витрат енергії, ніж пряме використання цих ресурсів для живлення електромобілів, через додаткову стадію перетворення та втрати при транспортуванні, водень є придатнішим для запасання електрики. Він не потребує цінних матеріалів, як для виготовлення батарей, та може бути запасений у великій кількості на випадок тимчасової відсутності сонця або вітру.
Як і будь-який двигун внутрішнього згоряння, ті, що працюють на водні, можуть виробляти оксиди азоту та інші забрудники навколишнього середовища. Викиди азотних сполук внаслідок роботи двигунів внутрішнього згоряння — першопричина утворення смогу. Саме тому вигідніше використовувати паливні елементи, які не мають ніяких інших вікидів крім води.
Існують також деякі побоювання з приводу можливих проблем, пов'язаних з витоком водню. Молекулярний водень повільно витікає навіть з найгерметичніших ємностей. Припускають, що внаслідок витоку великого об'єму водню (H2) через ультрафіолетове випромінювання можуть утворитись вільні радикали (Н) в стратосфері. Ці вільні радикали діятимуть як каталізатори стоншення озонового шару. При достатньо великому збільшенні кількості водню в стратосфері з витоків H2 процес стоншення озонового шару може пришвидшитись. Однак, вплив цих витоків може бути незначним. Кількість водню, що сьогодні витікає, набагато менша (десь у 10-100 разів), ніж передбачені деякими дослідниками дані про можливі 10-20 %. Наприклад, у Німеччині витік водню становить лише 0,1 %. Ймовірно, при використанні сучасних технологій такий витік становитиме не більше 1-2 % навіть за поширеного вжитку водневих технологій.
Витрати
При оцінці витрат для порівняння часто використовують викопні види палива як приклад дешевого продукту. Оскільки вміст енергії в цих видах палива не є продуктом людської діяльності, він не має вартості. Розглядаються тільки витрати на видобуток, переробку, транспортування і виробництво. З іншого боку, вміст енергії в одиниці водневого палива повинен вироблятись, і, отже, має значну ціну, яка перевищує всі витрати на переробку, транспорт та доставку. Системи, що використовують електроенергію безпосередньо за призначенням, наприклад, у тролейбусах або в електромобілях, мають значні економічні переваги, бо між первинним ресурсом і кінцевим місцем використання менше необхідних процесів перетворення.
Той факт, що для одержання кожного кілограму водню високої чистоти необхідно використати понад 35 кіловат-годин електроенергії, не дозволяє швидко знизити ціни на водень. На виробництво та стиснення килограму водню витрачається 60 кВт·год, і його ціна становить близько $ 6,00 за кг, в розрахунку на вартість електроенергії 10 центів / кВт·год. Виробництво та стиснення кілограму водню із природного газу коштує у середньому 3 $. Сверджують, що вдосконалення електролізерів та технології паливних елементів від ITM Power зробили значний вклад у зниження вартості електролізу води, роблячи виробництво водню з автономних поновлюваних джерел економічно ефективним (в порівнянні з вуглеводневим паливом), зручним для стаціонарного використання та для заправки транспорту.
Трубопроводи для водню дорожчі навіть за міжміські лінії електропередач. Водень приблизно втричі об'ємніший за природний газ тієї ж теплоємності, водень прискорює руйнування сталі, що підвищує експлуатаційні витрати та об'єми витоків. Тому водень вигідніше виробляти безпосередньо на місці використання.
Впровадження водневої енергетики потребуватиме величезних інвестицій в інфраструктуру для зберігання та розподілення водню. На противагу водневи автомобілям, електромобілі, які вже є загальнодоступними, не потребують негайного розширення існуючої інфраструктури для передачі і розподілу електроенергії, адже сьогодні велика частина електроенергії, що виробляється на електростанціях, вночі не використовується, а саме в цей час більшість електромобілів і буде перезаряджатись. Дослідження, проведені Тихоокеанською північно-західною національною лабораторією для Міністерства енергетики США в грудні 2006 року, показало, що потужність електромереж, яка використовується лише в годину пік, а в інший час не користується попитом, в США здатна живити 84 % всіх автомобілів у США, якби всі вони були негайно замінені на електромобілі.
Різні методи виробництва по-різному пов'язані з фінансуванням і мають різну граничну собівартість. Енергія та сировина можуть походити з різних джерел, наприклад, природного газу, біомаси, вугілля та інших викопних видів палива, енергії вітру, сонячної, ядерної та геотермальної енергії. Єдиного ідеального методу не існує. Тому прогнозують, що в майбутньому будуть використовувати поєднання всіх методів.
Природний газ у маломасштабному виробництві
Використовується паровий риформінг. Необхідно 15,9 млн кубічних футів (450000 м3) газу, тоді виробництво 500 кг реформерів на добу в точці розподілу (наприклад, на заправках) було б еквівалентне 777,000 реформерам вартістю $ 1 трильйон доларів, і виробляло б 150 мільйонів тонн водню на рік. Очевидна необхідність розгалуженої інфраструктури водневої енергетики. Середня ціна $ 3.00 за ГБЕ (галонів бензинового еквіваленту)
Ядерна енергія
Забезпечує енергію для електролізу води. Потребуватиме 240000 тонн незбагаченому урану — тобто 2,000 електростанції потужністю 600 МВт, що $ 840 млрд, або близько $ 2,50 за ГБЕ.
Сонячна енергія
Забезпечує енергію для електролізу води. Потребуватиме 2500 кіловат-годин сонячної енергії на квадратний метр, 113 мільйонів 40- кіловатних систем, що коштуватиме $ 22 трлн, або близько $ 9,50 за ГБЕ.
Енергія вітру
Забезпечує енергію для електролізу води. За середньої швидкості вітру 7 метрів на секунду вимагатиме 1 млн 2-мегаватних вітрових турбін, що коштуватиме $ 3 трильйони доларів, або близько $ 3,00 за ГБЕ.
Використання біомаси
Газифікація заводів, що вироблятимуть водень методом парового риформінгу. Щоб забезпечити 3,300 заводів необхідними 1,5 млрд тонн сухої біомаси, потрібно 113,4 млн акрів (460,000 км ²) ферм, що коштуватиме близько $ 565 мільярдів доларів, або близько $ 1,90 за ГБЕ
Вугілля
Зводи FutureGen використовують вугільну газифікації, а потім паровий риформінг. Такий підхід потребує 1 млрд тонн вугілля або близько 1000 заводів потужністю 275 мегават, що коштуватиме близько $ 500 млрд, або близько $ 1 за ГБЕ.
Приклади й експериментальні проекти
Європа
Пандемія коронавірусу відвернула увагу громадськості від багатьох нагальних питань, не в останню чергу про кліматичну кризу.
На прес-конференції в Брюсселі в середу 10 липня 2020 Європейська Комісія оприлюднила свою стратегію для більш екологічного, чистого енергетичного майбутнього, покладаючи великі надії на збільшення використання водню в різних секторах, включаючи енергетику.
Ця нова політика призначена для сприяння виконанню зобов'язань Європейського Зеленого курсу щодо того, щоб блок став нейтральним до вуглецю до 2050 року. В даний час на енергетичний сектор припадає 75 відсотків викидів парникових газів в ЄС.
Комісія опублікувала свою Стратегію ЄС щодо інтеграції енергетичної системи як основу для енергетичного переходу, що включає заходи для досягнення більш кругової системи, впровадження більшої прямої електрифікації та розробки чистого палива. Але члени комісії також вважають, що водень повинен відігравати особливу роль у цьому сейсмічному зрушенні, започаткувавши (ECHA).
Дестрибюція водню для транспорту наразі випробовується в усьому світі, зокрема в Німеччини, Ісландії, Португалії, Норвегії, Данії, Канаді тощо.
У деяких лікарнях були встановлені комбіновані установки з електролізерів та паливних елементів для аварійного електроживлення. Вони вигідні для використання в надзвичайних ситуаціях, бо майже не потребують технічного обслуговування, зручно розташовуються в порівнянні з генераторами внутрішнього згоряння.
Компанія Newfoundland and Labrador Hydro перетворює сучасні вітро-дизельні енергосистеми на ізольованому острові Рамеа у воднево-вітрові гібридні енергосистеми.
Аналогічний експериментальний проект на острові Стюарт використовує сонячну енергію замість енергії вітру для вироблення електроенергії. Якщо виробляється надлишкова електроенергія після повної зарядки акумуляторів, починає вироблятись водень шляхом електролізу, який зберігається для подальшого виробництва електроенергії паливними елементами.
У січні 2004 року у Великій Британії стартувала експериментальна програма використання паливних елементів. Програма запустила на 25-й маршрут у Лондоні два автобуси на паливних елементах, які працювали там до грудня 2005 року і були переведені на маршрут RV1 до січня 2007.
Сьогодні Воднева експедиція (англ. The Hydrogen Expedition) працює над створенням корабля на водневих паливних елементах, щоб здійснити на ньому навколосвітню подорож як спосіб показати можливості водневих паливних елементів.
Загальний обсяг інвестицій у відновлюваний водень в Європі до 2050 року може скласти від 180 до 470 млрд євро. За підрахунками аналітиків, водень може задовольняти до 24 % світової потреби в енергоресурсах до 2050 року.
Ісландія зобов'язалась стати першою у світі країною, що повністю забезпечить свої енергетичні потреби за допомогою водневої енергетики до 2050 року. Ісландія в унікальному положенні. Сьогодні вона імпортує всі нафтопродукти, необхідні для живлення автомобілів і риболовецького флоту. Ісландія має великі геотермальні ресурси, настільки великі, що місцева ціна на електроенергію фактично нижча, ніж ціна на вуглеводні, які можуть бути використані для виробництва цієї енергії. Ісландія вже перетворює надлишки електроенергії в експортні товари та замінники вуглеводнів. У 2002 році вона виробляла 2000 тонн водню шляхом електролізу — головним чином для виробництва аміаку (NH 3) для добрив.
В жодній галузі вуглеводні не замінені безпосередньо. Рейк'явік, Ісландія, має невеликий експериментальний автобусний парк, в якому міські автобуси працювали на стиснутому водні, а розробка проектів живлення національного риболовецького флоту воднем продовжується і зараз. З практичних міркувань Ісландія може обробляти імпортовану нафту воднем, але скоріше щоб подовжити строк її служби, ніж щоб повністю її замінити.
Згадані вище автобуси Рейк'явіка — частина великої програми, HyFLEET: Cute,, що займається водневими автобусами у восьми європейських містах.
Китай
HyFLEET: Cute автобуси працюють також в Пекіні та Перті.
Японія
У 2020 році Японія та Австралія запустили один із перших у світі проєктів щодо виробництва і транспортування скрапленого водню морським шляхом. В японському порту Кобе побудували морський термінал для завантаження і розвантаження зрідженого водню. Це спільний проєкт австралійського та японського урядів із залученням приватних компаній.
Один з найбільш ефективних проєктів щодо перетворення сонячної енергії на водень розташований у Фукусімі.
Окрім стаціонарних систем генерації водню, компанія створює модулі з високим рівнем мобільності, що забезпечують до 200 кВт потужності. Цього достатньо для встановлення такого модуля як джерела енергії, наприклад, на судні. Життєвий цикл роботи установки становить близько десяти років.
Ще одна розробка компанії — [en] високої потужності для кораблів. Пілотний проєкт розробив консорціум, до якого входять компанії Toshiba, Kawasaki та інші. Будувати [ja] почали у 2020 році і планують завершити у 2024 році
Австралія
Західноавстралійський департамент планування та розвитку інфраструктури сьогодні експлуатує три автобуси від Daimler Chrysler Citaro, що працюють на паливних елементах. Це частина програми «Стійке живлення для випробування пертських автобусів на паливних елементах у Перті». Компанія Path Transit відповідає за роботу цих автобусів на звичайних маршрутах громадських автобусів у Перті. Випробування почалося у вересні 2004 року і завершилось у вересні 2006 року. Паливні елементи цих автобусів використовували систему протонного обміну в мембрані та живились необробленим воднем із BP рафінадного заводу в Квінані, на південь від Перта. Водень — побічний продукт роботи цього заводу. Автобуси заправляються на станції в північному передмісті Перта, яке називається Малага.
США
Кілька внутрішніх автомобільних компаній США виділили ресурси на розробку автомобілів на водневому паливі.
Поєднання енергії вітру і водневої енергетики діє в штаті Колорадо на спільному підприємстві NREL і Xcel Energy.
Альтернативи суто розгалуженій системі виробництва водню у водневих технологіях
Водень — це просто метод збереження і передачі енергії. Інші варіанти збереження та передачі енергії з альтернативних джерел можуть бути економічнішими. До них належать:
Аміак
Альтернативою газоподібному водню як енергоносію є аміак, який легко зріджується, транспортується і використовується (прямо чи непрямо) як чисте та відновлюване паливо. Головна проблема, яка затримує розвиток енергетики аміаку, — його токсичність.
Водневе виробництво не парникового спирту
Енергетика метанолу — це проект виробництва синтетичного палива, який може починатись виробництвом водню. Джерелом СО2 в такому проекті повинне буде повітря, біомаса, або викиди CO2 в повітря з електростанцій, які не мають очисних споруд. Проміжне використання водню з метою виробництва палива, яке легше транспортується і зберігається (наприклад, спирт або метан), з введенням CO2, може однак розглядатися як штучний аналог використання біомаси, біодизеля і рослинної олії. Спирт, вироблений за допомогою водню, при використанні буде способом отримання носія енергії з водню та CO2. Паливо, буде використане для задоволення потреб транспорту так само, як планувалось використовувати біоетанол. Замість того, щоб транспортуватись з місця вироблення, водень в таких проектах буде використаний централізовано й одразу ж для виробництва рідкого палива, яке зможе бути впроваджено в сучасну транспортну інфраструктуру, не вимагаючи майже ніяких її змін. Крім того, паливні елементи на метанолі вже були продемонстровані, отже, з часом метанол зможе стати прямим конкурентом водню на ринку паливних елементів.
Поєднання використання електромережі та штучних паливних елементів на метанолі
Описані вище змішані технології з проміжним використанням водню для створення інших, зручніших у використанні палив, можуть бути ефективнішими, ніж виробництво суто водневого палива. Короткочасне зберігання енергії (мається на увазі, що енергія використовується скоро після вироблення) може бути найкраще втілена акумулятором або навіть суперконденсатором. Довгострокове зберігання енергії (мається на увазі, що енергія використовується через кілька тижнів або місяців після вироблення), може бути краще втілена за допомогою синтетичного метану або спирту, які можуть зберігатись протягом невизначеного терміну за порівняно низьку ціну, і навіть можуть безпосередньо використовуватись в деяких паливних елементах у електромобілях. Ці проекти пов'язані сьогоднішнім інтересом до мережених гібридних електромобілях або PHEVs, які використовують гібридну технологію зберігання палива та електрики для задоволення своїх енергетичних потреб. Зберігання водню буде оптимальним у вузькому часовому діапазоні, в межах від декількох днів до кількох тижнів. Цей діапазон буде в подальшому звужуватись з будь-якими покращеннями технологій акумуляторів. Завжди є можливість наукового прориву у зберіганні або виробництві водню, але це малоймовірно з огляду на фізичні та хімічні обмеження технічних рішень.
Проміжне виробництво штучного метану за допомогою водню
Аналогічно до виробництва синтетичного спирту, водень можна використовувати для безпосереднього (небіологічного) виробництва газоподібного палива. Водень і двоокис вуглецю можна використовувати на місці для синтезу метану з допомогою реакції Сабатьє. ККД цього процесу становить близько 80 %, при зворотному процесі ефективність знижується до приблизно 20-30 %, залежно від методу використання палива. Це менше за ефективність водню, але витрати на зберігання менші принаймні в 3 рази через вищу температуру кипіння метану і більшу густину енергії. Рідкий метан має в 3,2 раза більшу густину енергії, ніж рідкий водень, і його легше зберігати. Крім того, інфраструктура трубопроводів (газопроводів природного газу) вже існує. Транспортні засоби на природному газі вже існують, і, як відомо, можуть бути легше адаптовані до наявної технології двигунів внутрішнього згорання, ніж водневі авто. Досвід роботи з авто на природному газі показує, що зберігання метану недороге, якщо вартість перетворення палива вважати прийнятною. Витрати на зберігання спирту ще нижчі. Очікується, що технологія використання спиртів дасть можливість значно заощадити на розвитку інфраструктури в порівнянні з прямим використанням водню.
Воднева енергетика в Україні
Перевагою водневої енергетики для України могла б стати можливість значного зменшення енергетичної залежності країни за рахунок перетворення існуючих власних енергетичних ресурсів (вугілля, торфу, сланців, біомаси, сірководню Чорного моря, промислових відходів та ін.) у водень з його подальшим використанням для задоволення енергетичних потреб країни. Перспективним для України є спосіб одержання водню шляхом газифікації вугілля, запасів якого в Україні достатньо. Продукт газифікації (водень) може використовуватися в паливних елементах для виробництва електричної і теплової енергії на електростанціях як для децентралізованого, так і централізованого енергопостачання. Широкі можливості для перетворення вугілля безпосередньо в надрах у горючий газ, який містить водень, має підземна газифікація вугілля. В Україні існує також можливість одержання водню як побічного продукту при хімічних, коксохімічних та нафтопереробних виробництвах, використання для одержання водню скидних газів чи різних органічних сполук. Одне із таких виробництв існує на території Казенного підприємства «Екоантилід» (м. Кам'янське Дніпропетровської обл.), потужності якого дозволяють виробляти водень, важку та легку воду. Екологічний ефект від використання побічних продуктів досягається тим, що одержана з них енергія заміщує енергію, яка повинна вироблятись із викопного палива, у тому числі імпортованого/
Дуже перспективним є метод отримання водню із води Чорного моря. Кількість сірководню, розчиненого у воді, оцінюється у 4,5 млрд тонн.
У 2009 році було засновано Об'єднання «Воднева Енергетика», з метою розповсюдження водневих технологій та сприяння розвитку водневої енергетики в Україні.
Водень можна і не спалювати, якщо застосовувати його в спеціальних (детандерних) теплових насосах замість фреону.
22 серпня 2021 р. в день візиту канцлера Німеччини Ангели Меркель до Києва НАК Нафтогаз України і німецька газовий трейдер RWE Supply & Trading підписали меморандум про взаєморозуміння. Компанії домовилися проаналізувати можливості співпраці по виробництві «зеленого» водню і його похідних, таких як аміак, які виробляються в Україні. Зокрема, мова йде про розвиток проектів з виробництва та зберігання зеленого водню (добутого за допомогою альтернативної енергетики) та аміаку в Україні і їх імпорту в Німеччину.
Див. також
Посилання
- Українське Об'єднання «Воднева Енергетика» [Архівовано 1 липня 2013 у WebCite]
- International Journal of Hydrogen Energy
Примітки
- (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 14 липня 2010. Процитовано 27 березня 2010.
- National Academy of Engineering, «The Hydrogen Economy: Opportunities, Costs, Barriers, and R&D Needs» 2004, Fig 7-1
- The Hydrogen Economy: Opportunities, Costs, Barriers, and R&D Needs (links to PDFs). National Research Council and National Academy of Engineering. 2004. Архів оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 9 травня 2008.
- P. 12, BMW Group Clean Energy ZEV Symposium, September 2006
- "Mileage of the 2008 Honda Clarity". Архів оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 7 квітня 2010.
- Sustainable Energy, MIT Press (2005), Tester, Drake, Driscoll, Golay, Peters
- Двигун 5-го покоління на паливних елементах[недоступне посилання]
- Integrated Hydrogen Production, Purification and Compression System; DOE Hydrogen Program FY 2008 Annual Progress Report (PDF). Архів (PDF) оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 19 вересня 2009.
- Arno A. Evers FAIR-PR. Fair-pr.de. Архів оригіналу за 22 червня 2013. Процитовано 19 вересня 2009.
- Leeds researchers fuelling the ‘hydrogen economy’. University of Leeds. 26 листопада 2007. Архів оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 9 травня 2008.
- Configuration and Technology Implications of Potential Nuclear Hydrogen System Applications (pdf). Argonne National Laboratory. 31 липня 2005. с. 16.
{{}}
:|format=
вимагає|url=
(); Пропущений або порожній|url=
() Архівна копія на сайті Wayback Machine. - . Архів оригіналу за 25 листопада 2005. Процитовано 10 травня 2010.
- Assessing Current, Near-term, and Long-term U.S. Hydrogen Markets. Argonne National Laboratory.
{{}}
: Пропущений або порожній|url=
() Архівна копія на сайті Wayback Machine. - Vehicle Technologies Program: Fact #205: February 25, 2002 Hydrogen Cost and Worldwide Production. .eere.energy.gov. Архів оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 19 вересня 2009.
- . Архів оригіналу за 3 червня 2016. Процитовано 10 травня 2010.
- Actual Worldwide Hydrogen Production from …. Arno A Evers. December, 2008. Архів оригіналу за 22 червня 2013. Процитовано 9 травня 2008.
- https://www.hfpeurope.org/infotools/energyinfos__e/hydrogen/main03.html[недоступне посилання з квітня 2019]
- Sarangi, Prakash Kumar (2023-02). Recent Advancement on Microbe‐Assisted Biohydrogen Production. Chemical Engineering & Technology (англ.). Т. 46, № 2. с. 178—178. doi:10.1002/ceat.202370204. ISSN 0930-7516. Процитовано 20 листопада 2023.
- . Архів оригіналу за 25 січня 2012. Процитовано 10 травня 2010.
- Ahmed, Shams Forruque; Mofijur, M.; Islam, Nafisa; Parisa, Tahlil Ahmed; Rafa, Nazifa; Bokhari, Awais; Klemeš, Jiří Jaromír; Indra Mahlia, Teuku Meurah (1 вересня 2022). Insights into the development of microbial fuel cells for generating biohydrogen, bioelectricity, and treating wastewater. Energy. Т. 254. с. 124163. doi:10.1016/j.energy.2022.124163. ISSN 0360-5442. Процитовано 21 листопада 2023.
- . Архів оригіналу за 20 липня 2011. Процитовано 10 травня 2010.
- Kukharets, S.; Sukmanyuk, O.; Yarosh, Y.; Kukharets, М. (28 грудня 2020). ОЦІНКА ПОТЕНЦІАЛУ ТА ШЛЯХІВ ВИРОБНИЦТВА ВОДНЮ ІЗ АГРАРНОЇ БІОМАСИ. Vidnovluvana energetika (укр.). № 4(63). с. 89—99. doi:10.36296/1819-8058.2020.4(63).89-99. ISSN 2664-8172. Процитовано 20 листопада 2023.
- Korniyenko, Irina; Yastremska, Larysa; Kuznietsova, Olena; Baranovskyy, Mykhailo; Vizer, Anna (6 жовтня 2022). БІОКОНВЕРСІЯ ОРГАНІЧНИХ ВІДХОДІВ ‒ ЄВРОПЕЙСЬКИЙ ДОСВІД ТА УКРАЇНСЬКІ ПРАКТИКИ. Technologies and Engineering (укр.). № 3. с. 37—51. doi:10.30857/2786-5371.2022.3.4. ISSN 2786-538X. Процитовано 20 листопада 2023.
- Козар, Марина Юріївна; Щурська, Катерина Олександрівна; Саблій, Лариса Андріївна; Кузьмінський, Євгеній Васильович (11 грудня 2013). Очищення стічних вод солодового заводу з одержанням біоводню. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies (укр.). Т. 6, № 10(66). с. 33—36. doi:10.15587/1729-4061.2013.19141. ISSN 1729-4061. Процитовано 20 листопада 2023.
- Brindha, Kothaimanimaran; Mohanraj, Sundaresan; Rajaguru, Palanichamy; Pugalenthi, Velan (10 лютого 2023). Simultaneous production of renewable biohydrogen, biobutanol and biopolymer from phytogenic CoNPs-assisted Clostridial fermentation for sustainable energy and environment. Science of The Total Environment. Т. 859. с. 160002. doi:10.1016/j.scitotenv.2022.160002. ISSN 0048-9697. Процитовано 21 листопада 2023.
- . Архів оригіналу за 7 січня 2017. Процитовано 10 травня 2010.
- Crabtree, George W.; Mildred S. Dresselhaus, and Michelle V. Buchanan (December 2004). . Physics Today. с. 39. Архів оригіналу за 26 липня 2008. Процитовано 9 травня 2008.
- 2001-High pressure electrolysis — The key technology for efficient H.2[недоступне посилання з квітня 2019]
- (Пресреліз). Science Daily. 18 вересня 2008. Архів оригіналу за 10 липня 2018. Процитовано 19 вересня 2008.
- Nuclear Hydrogen R&D Plan (PDF). United States Department of Energy. March 2004. Архів оригіналу (PDF) за 22 червня 2013. Процитовано 9 травня 2008.
- DLR Portal - DLR scientists achieve solar hydrogen production in a 100-kilowatt pilot plant. Dlr.de. 25 листопада 2008. Архів оригіналу за 22 червня 2013. Процитовано 19 вересня 2009.
- [1][недоступне посилання з квітня 2019]
- (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 5 лютого 2009. Процитовано 10 травня 2010.
- UNLV Thermochemical cycle automated scoring database (public)[недоступне посилання з квітня 2019]
- (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 17 квітня 2007. Процитовано 10 травня 2010.
- . Архів оригіналу за 2 січня 2004. Процитовано 10 травня 2010.
- Gross Britta K, Sutherland Ian J, Mooiweer Henk (December 2007). (PDF). General Motors Research & Development Center. Архів оригіналу (PDF) за 25 лютого 2009. Процитовано 19 вересня 2008.
- . Архів оригіналу за 31 травня 2022. Процитовано 4 червня 2022.
{{}}
: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title () - Nakicenovic, 1998.
- . Архів оригіналу за 9 червня 2010. Процитовано 10 травня 2010.
- Amory Lovins (2003). Twenty Hydrogen Myths. Архів оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 10 травня 2010.
{{}}
: Cite має пустий невідомий параметр:|5=
() - Boyd, Robert S. (15 травня 2007). "Hydrogen cars may be a long time coming". McClatchy Newspapers. Архів оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 9 травня 2008.
- Kreith, 2004
- The 21st Century Electric Car (PDF). Tesla Motors. Архів оригіналу (PDF) за 1 липня 2013.
- Hydrogen Safety Fact Sheet. National Hydrogen Association. Архів оригіналу (PDF) за 1 липня 2013. Процитовано 12 травня 2010.
- Несподіваний результат займання водневого автомобіля. Архів оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 12 травня 2010.
- . Архів оригіналу за 19 липня 2011. Процитовано 12 травня 2010.
- Hydrogen Sensor: Fast, Sensitive, Reliable, and Inexpensive to Produce (PDF). Argonne National Laboratory. September 2006. Архів (PDF) оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 9 травня 2008.
- . Архів оригіналу за 21 липня 2011. Процитовано 12 травня 2010.
- Photochemical Ozone Production or Summer Smog. Архів оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 2005.
- Assessing the Future Hydrogen Economy (letters) (PDF). Science. 10 жовтня 2003. Архів (PDF) оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 9 травня 2008.
- . Businessweekly.co.uk. 4 липня 2007. Архів оригіналу за 1 грудня 2008. Процитовано 19 вересня 2009.
- . 11 грудня 2006. Архів оригіналу за 6 грудня 2008. Процитовано 9 травня 2008.
- Wise, Jeff (November 2006). "The Truth About Hydrogen". Popular Mechanics. с. 3. Архів оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 9 травня 2008.
- DOE Announces New Hydrogen Cost Goal. U.S. DoE. 14 липня 2005. Архів оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 9 травня 2008.
- . web.archive.org. 7 серпня 2020. Архів оригіналу за 7 серпня 2020. Процитовано 18 липня 2021.
- (PDF). Hydrogen Engine Center, Inc. 16 травня 2006. Архів оригіналу (PDF) за 27 травня 2008. Процитовано 9 травня 2008.
- Stuart Island Energy Initiative. Архів оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 9 травня 2008.
- . Transport for London. Архів оригіналу за 13 травня 2007. Процитовано 9 травня 2008.
{{}}
: Недійсний|deadurl=404
() - The Hydrogen Expedition (PDF). January 2005. Архів оригіналу (PDF) за 1 липня 2013. Процитовано 9 травня 2008.
- . Google Docs. Архів оригіналу за 18 липня 2021. Процитовано 18 липня 2021.
- Hannesson, Hjálmar W. (2 серпня 2007). Climate change as a global challenge. . Архів оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 9 травня 2008.
- Doyle, Alister (14 січня 2005). "Iceland's hydrogen buses zip toward oil-free economy". Reuters. Архів оригіналу за 24 липня 2012. Процитовано 9 травня 2008.
{{}}
: Недійсний|deadurl=404
() - What is HyFLEET:CUTE?. Архів оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 9 травня 2008.
- . www.ukrinform.ua (укр.). Архів оригіналу за 22 серпня 2021. Процитовано 22 серпня 2021.
- . www.ukrinform.ua (укр.). Архів оригіналу за 22 серпня 2021. Процитовано 22 серпня 2021.
- . www.marinetraffic.com (рос.). Архів оригіналу за 22 серпня 2021. Процитовано 22 серпня 2021.
- Perth Fuel Cell Bus Trial. Department for Planning and Infrastructure, Government of . 13 квітня 2007. Архів оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 9 травня 2008.
- Experimental 'wind to hydrogen' system up and running. Physorg.com. 8 січня 2007. Архів оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 9 травня 2008.
- Agosta, Vito (10 липня 2003). The Ammonia Economy. Архів оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 9 травня 2008.
- Renewable Energy. Iowa Energy Center. Архів оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 9 травня 2008.
- Воднева енергетика: перспективи України аналітичний матеріал). Архів оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 27 травня 2010.
- Об'єднання "Воднева енергетика". Архів оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 27 травня 2010.
- . Економічна правда (укр.). Архів оригіналу за 22 серпня 2021. Процитовано 22 серпня 2021.
- Нафтогаз та RWE уклали меморандум щодо розвитку водневих проектів. www.naftogaz.com. Процитовано 22 серпня 2021.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Syudi perenapravlyayetsya zapit Vodneve palivo Na cyu temu potribna okrema stattya Vodneva energetika ce napryam viroblennya ta spozhivannya energiyi lyudinoyu yakij bazuyetsya na vikoristanni vodnyu yak zasobu dlya akumulyuvannya transportuvannya ta vzhivannya energiyi naselennyam transportom ta riznimi virobnichimi napryamkami Voden obrano yak najposhirenishij element na poverhni Zemli ta u kosmosi vin maye najbilshu energoyemnist a produktom jogo zgoryannya ye tilki voda sho znovu vvoditsya u obig Termin vodneva energetika zaproponuvav Dzhon Bokris pid chas lekciyi yaku vin prochitav u 1970 roci v Tehnichnomu centri General Motors GM Voden mozhna vikoristati yak palivo dlya bud yakih transportnih zasobiv u tomu chisli legkovih avtomobiliv ta kateriv a takozh dlya zadovolennya energetichnih potreb budivel priladi dlya bezperervnogo zhivlennya i yak zhivlennya dlya pobutovoyi tehniki Vodnyu v chistomu viglyadi u prirodi majzhe nemaye tozh jogo potribno viroblyati v procesi elektrolizu vodi abo shlyahom mikrobnoyi fermentaciyi organichnih vidhodiv Skorochennya vikidiv dioksidu vuglecyu pov yazane z vikoristannyam vodnevogo paliva dosyagayetsya zavdyaki palivnim elementam visokoyi efektivnosti Za umov zabezpechennya virobnictva vodnyu energiyeyu oderzhanoyu z nevuglecevih dzherel vikidiv dioksidu vuglecyu nemaye zovsim Voden mozhna viroblyati z vidnovlyuvanih resursiv a takozh mozhna vikoristovuvati dlya zberigannya energiyi z nepostijnih dzherel Elementi vodnevoyi ekonomiki Osnovi vodnevoyi energetikiDiv takozh Voden Vodneva energetika rozglyadaye voden yak energonosij yakij mozhna nakopichuvati a ne yak osnovne dzherelo energiyi yak napriklad vugillya Vikoristannya vodnyu yak paliva pozitivno vpline na energetichnu bezpeku ekologiyu ta ekonomichne zrostannya Voden dopomozhe polipshiti energetichnu bezpeku tobto nezalezhnist vid krayin postachalnikiv tomu sho jogo mozhna otrimuvati iz bagatoh pervinnih dzherel energiyi zokrema i vidnovlyuvanih Takim chinom voden mozhe stati povnocinnoyu alternativoyu nafti Voden mozhna otrimuvati vikoristovuyuchi najriznomanitnishi prirodni resursi gaz vugillya organichni vidhodi biopalivo vidhodi silskogo gospodarstva Osnovna chastina vodnyu sho viroblyayetsya promislovistyu dobuvayetsya z prirodnogo gazu ale peredbachayetsya zbilshennya roli inshih dzherel Dlya otrimannya vodnyu mozhna vikoristovuvati riznomanitni dzherela energiyi vikopni kopalini yadernu energiyu ta vidnovlyuvani tehnologiyi taki yak sonyachna vitrova gidro bio ta geotermalna energiyi Zavdyachuyuchi takomu riznomanittyu resursiv ta tehnologij voden mozhna bude viroblyati u vsih regionah krayini ta u cilomu sviti Sogodni iz ponad 50 mln tonn vodnyu sho viroblyayetsya polovina otrimuyetsya shlyahom konversiyi vodyanoyi pari iz prirodnim gazom 48 Takozh voden dobuvayut iz nafti 30 vugillya 18 ta vodi 4 U suchasnij vuglevodnevij energetici transportuvannya zhivitsya nasampered naftoyu Vnaslidok spalyuvannya vuglevodnevogo paliva vidilyayetsya dioksid vuglecyu ta inshi zabrudniki atmosferi Zapas ekonomichno vigidnih vuglevodnevih resursiv u sviti obmezhenij a popit na vuglevodneve palivo zrostaye osoblivo v Kitayi Indiyi ta inshih krayinah sho rozvivayutsya Prihilniki majbutnogo vprovadzhennya vodnevoyi energetiki u svitovih masshtabah stverdzhuyut sho voden mozhe buti ekologichno chistishim dzherelom energiyi dlya kincevih spozhivachiv osoblivo u transportnij galuzi v misci kincevogo vikoristannya vikidiv zabrudnyuyuchih rechovin ta tverdih chastok abo dioksidu vuglecyu ne bude U analizi provedenomu v 2004 roci stverdzhuyetsya sho ves lancyug vodnevogo postachannya vivilnyaye znachno menshe vuglekislogo gazu v atmosferu nizh benzin u gibridnih avtomobilyah i sho znachne skorochennya obsyagu vikidiv dvookisu vuglecyu buv bi mozhlivij yakbi v miscyah virobnictva energiyi ta vodnyu buli vikoristani metodi poglinannya abo izolyaciyi vuglecyu Voden maye visoku gustinu energiyi za vagoyu Cikl Otto v dviguni vnutrishnogo zgoryannya sho pracyuye na vodni maye maksimalnij KKD blizko 38 sho na 8 vishe nizh u dviguni vnutrishnogo zgoryannya na benzini Poyednannya palivnogo elementa i elektrichnogo dviguna v 2 3 razi efektivnishe nizh dvigun vnutrishnogo zgoryannya Odnak visoka cina palivnogo elementa odna z golovnih pereshkod jogo rozvitku Zaraz naukovci shukayut zasobi zmenshennya vikoristannya platini abo yiyi zamini na deshevshi analogi Najkrashi modeli dviguniv na palivnih elementah mistyat 30 g platini Cej faktor neobhidno podolati do komercializaciyi proektu Inshi tehnichni pereshkodi pov yazani z palivnimi elementami ce obov yazkovist chistoti vodnyu u deyakih suchasnih tehnologiyah palivnij element vimagaye chistoti vodnyu ne menshe 99 999 Z inshogo boku vikoristannya vodnevih dviguniv ye ekonomichno vigidnishim nizh zastosuvannya palivnih elementiv Suchasnij rinok vodnyuVirobnictvo vodnyu velika galuz sho shvidko zrostaye U 2004 roci v usomu sviti bulo virobleno blizko 50 miljoniv tonn vodnyu sho vidpovidaye blizko 170 miljonam tonn naftovogo ekvivalenta Temp rostu galuzi stanovit blizko 10 na rik U 2004 roci u SShA obsyag virobnictva stanoviv blizko 11 miljoniv metrichnih tonn MMT serednogo potoku potuzhnosti v 48 gigavatt Dlya porivnyannya serednij obsyag virobnictva elektriki v 2003 roci stanoviv blizko 442 gigavatt U 2005 roci vartist usogo viroblenogo u sviti vodnyu stanovila blizko 135 milyardiv na rik Sogodni voden zastosovuyut u dvoh osnovnih napryamkah Priblizno polovina vikoristovuyetsya dlya virobnictva amiaku NH3 cherez proces Gabera yakij potim pryamo chi nepryamo vikoristovuyetsya yak dobrivo Oskilki i naselennya svitu i silske gospodarstvo yake zabezpechuye jogo prodovolstvom zrostayut popit na amiak takozh zrostaye Druga polovina viroblenogo vodnyu vikoristovuyetsya dlya peretvorennya vazhkoyi naftovoyi sirovini u legshi frakciyi pridatni dlya vikoristannya yak palivo Dali vidbuvayetsya gidrokreking Galuz gidrokrekingu rozvivayetsya she shvidshe oskilki zrostannya cin na naftu zaohochuye naftovi kompaniyi vikoristovuvati bidnishi vihidni materiali napriklad bituminozni piski ta naftonosni slanci Pererobka nafti ta virobnictvo dobriv u velikih obsyagah vigidnishe i dozvolyaye virobnictvo v misci ekspluataciyi a takozh promizhne vikoristannya Vigotovlyayetsya i dostavlyayetsya kincevim koristuvacham takozh i mensha kilkist komercijnogo vodnyu Yakbi energiya dlya virobnictva vodnyu z nevikopnih dzherel bula dostupna energiya vitru soncya ta termoyaderna energiya vikoristannya ciyeyi rechovini dlya virobnictva vuglevodnevogo sintetichnogo paliva moglo b zbilshiti vikoristannya vodnyu v 5 a to i 10 raziv Na sogodni vikoristannya vodnyu v SShA dlya gidrokrekingu stanovit priblizno 4 miljoni tonn na rik 4 MMT rik Vvazhayetsya sho 37 7 MMT rik vodnyu vistachit shob peretvoriti dostatnogo vugillya SShA v ridke palivo sho poklade kraj zalezhnosti SShA vid importu inozemnoyi nafti i menshe polovini ciyeyi kilkosti vistachit shob pripiniti import nafti z Blizkogo Shodu Zridzhennya vugillya prizvede do znachno bilshih vikidiv dvookisu vuglecyu nizh spalyuvannya nafti ale vono usune politichnu ta ekonomichnu zalezhnist pov yazanu z importom nafti Sogodni 48 svitovogo virobnictva vodnyu bazuyetsya na vikoristanni prirodnogo gazu 30 nafti i 18 vugillya na elektroliz vodi pripadaye lishe 4 Rozpodil virobnictva vidobrazhaye vpliv termodinamichnih obmezhen na ekonomichnij vibir z chotiroh metodiv oderzhannya vodnyu chastkove spalyuvannya prirodnogo gazu v elektrostanciyi na NGCC kombinovanij cikl prirodnogo gazu ye najefektivnishim i daye najbilshe teplovoyi energiyi yaku takozh mozhna vikoristati Velikij rinok i rizke zrostannya cin na vikopne palivo takozh pidigrili interes do alternativnih deshevshih zasobiv virobnictva vodnyu Zaraz bilshist vodnyu viroblyayetsya v misci vikoristannya i jogo vartist stanovit blizko 0 32 lb a vartist ridkogo vodnyu sho viroblyayutsya ne v misci vikoristannya stanovit priblizno 1 00 1 40 lb Virobnictvo zberigannya infrastrukturaMetodi virobnictva Sogodni voden otrimuyut golovnim chinom 90 z vikopnih dzherel Zv yazok centralizovanogo virobnictva z depo malotonnazhnih avtomobiliv na palivnih elementah potrebuvatime rozmishennya ta budivnictva rozpodilchoyi infrastrukturi z velikim vkladennyam kapitalu Odne z zavdan vodnevoyi energetiki zabezpechennya kompaktnogo ta bezpechnogo zberigannya vodnyu na bortu transportnogo zasobu z metoyu podovzhiti interval mizh zapravkami Na Zemli u zvichajnih prirodnih umovah molekulyarnij voden majzhe ne zustrichayetsya Bilshist vodnyu na Zemli zv yazana z kisnem u vodi Virobnictvo elementarnogo vodnyu vimagaye pererobki nosiya vodnyu napriklad vikopnogo paliva i vodi Vitrachayutsya vikopni resursi ta vidilyayetsya vuglekislij gaz ale najchastishe podalshij vklad energiyi krim vikopnogo paliva uzhe ne potribnij Rozkladannya vodi vimagaye vitrat elektroenergiyi abo tepla oderzhanogo z bud yakogo pervinnogo dzherela energiyi spalennya vikopnogo paliva atomnoyi energiyi abo vidnovlyuvanih dzherel energiyi Suchasni metodi virobnictva Dokladnishe Virobnictvo vodnyu ta Biovoden Zavod Prakseir Praxair z virobnictva vodnyu V promislovosti voden viroblyayetsya cherez peretvorennya pari z vikoristannyam vikopnih vidiv paliva napriklad prirodnogo gazu nafti chi vugillya chi shlyahom mikrobnoyi fermentaciyi organichnih vidhodiv ta stichnih vod Energoyemnist viroblenogo vodnyu menshe nizh energiya sho mistitsya u vihidnomu palivi ale zavdyaki visokomu KKD palivnih elementiv vona mozhe buti vikoristana povnishe nizh pri bezposerednomu vikoristannyu vihidnogo paliva Vnaslidok peretvorennya vihidnogo paliva v atmosferu mozhe vikidatisya vuglekislij gaz tak samo yak vnaslidok roboti dviguna avtomobilya Ale zavdyaki visokomu KKD palivnih elementiv jogo kilkist mozhe buti menshoyu nizh pri vikoristanni paliva bezposeredno Nevelika chastina vodnyu 4 v 2006 roci otrimuyetsya shlyahom elektrolizu vodi Dlya oderzhannya kilogramu vodnyu takim shlyahom neobhidno vitratiti priblizno 50 kilovat godin elektroenergiyi Zagalom nabuli poshirennya nastupni procesi Kvarner proces abo kvarner sazhi ta vodnyu CB amp H metod rozroblenij v 1980 h rokah odnojmennoyu norvezkoyu kompaniyeyu dlya virobnictva vodnyu z vuglevodniv napriklad z metanu prirodnogo gazu i biogazu Biologichne abo fermentativne virobnictvo fermentativne peretvorennya organichnogo substratu v biovoden sho zdijsnyuyetsya grupoyu bakterij v multifermentativnih sistemah v tri kroki analogichno do anaerobnogo peretvorennya Biologichnij metod z vikoristannyam mikrobnih spilnot viznano najbilsh perspektivnim variantom virobnictva biovodnyu oskilki ce ekologichno chistij proces iz vikoristannyam vidnovlyuvanoyi biomasi vidhodiv u prijnyatnih umovah ekspluataciyi Temnova fermentaciya ne potrebuye svitlovoyi energiyi tomu mozhlive neperervne virobnictvo vodnyu z organichnih spoluk vden i vnochi Fotofermentaciya protikaye lishe za nayavnosti svitla Napriklad peretvorennyam u voden nizhchih zhirnih kislot Elektrogidrogenezis vikoristovuyetsya v mikrobnih palivnih elementah de voden viroblyayetsya z organichnih rechovin napriklad zi stichnih vod abo tverdih rechovin pri napruzi 0 2 0 8 V Biovoden mozhe viroblyatisya u bioreaktori sho mistit mikrovodorosti abo inshu sirovinu najchastishe silskogospodarski i organichni vidhodi ta stichni vodi Virobnictvo biovodnyu mozhe poyednuvatis z virobnictvom biobutanolu ta biopolimeriv dlya maksimizaciyi ekonomichnoyi efektivnosti Elektroliz z biokatalizatorami otrimannya vodnyu vnaslidok prohodzhennya sirovini cherez mikrobnij palivnij element takozh mozhut vikoristovuvatis riznomanitni vodni roslini taki yak Glyceria Spartina ris pomidori lyupin vodorosti Elektroliz vodi otrimannya vodnyu elektrolizom pari za visokogo tisku abo elektrolizom vodi za nizkogo tisku U suchasnih rinkovih umovah 50 kVt god elektroenergiyi vitrachenoyi na virobnictvo odnogo kilograma stisnenogo vodnyu koshtuyut priblizno stilki zh skilki nestisnenogo 8 centiv kWh Cinovij ekvivalent poyasnyuyetsya tim sho bilshist vodnyu viroblyayetsya z vikopnih vidiv paliva yaki efektivnishe vikoristovuvati dlya virobnictva himichnogo produktu bezposeredno nizh dlya virobnictva elektroenergiyi i podalshogo elektrolizu Elektroliz za visokogo tisku elektroliz vodi pri yakomu voda H2O rozkladayetsya na kisen O2 i voden H2 vnaslidok propuskannya elektrichnogo strumu cherez vodu Riznicya mizh takim elektrolizerom i zvichajnim polyagaye u tomu sho voden vivoditsya pid tiskom blizko 120 200 bar Pri stiskanni vodnyu v elektrolizatori potreba u zovnishnomu kompresori vodnyu znikaye serednye spozhivannya energiyi vnutrishnim kompresorom stanovit blizko 3 Elektroliz za visokih temperatur otrimannya vodnyu v procesi visokotemperaturnogo elektrolizu HTE sho zabezpechuyetsya energiyeyu u viglyadi tepla ta elektroenergiyi Oskilki chastina energiyi v HTE teplova mensha kilkist energiyi potrebuye podvijnogo peretvorennya z tepla v elektriku a potim v himichnu formu tomu na virobnictvo kilogramu vodnyu vitrachayetsya menshe energiyi Elektroliz mozhe zdijsnyuvatis z vikoristannyam bezposeredno teplovoyi yadernoyi energiyi dlya rozsheplennya vodi na kisen i voden shlyahom rozigrivu do visokih temperatur 950 1000 S z podalshim rozkladannyam vodi na kisen i voden termohimichnim shlyahom Visokotemperaturnij elektroliz provodivsya v laboratoriyi z vitratami 108 MDzh teplovoyi energiyi na kilogram vodnyu ale ne v promislovih masshtabah Krim togo v rezultati cih procesiv oderzhuyetsya nizkoyakisnij promislovij voden yakij ye nepridatnim dlya vikoristannya v palivnih elementah Fotoelektrohimichne rozsheplennya vodi virobnictvo vodnyu z vikoristannyam elektroenergiyi viroblenoyi fotoelektrichnimi sistemami Voda rozkladayetsya na voden i kisen shlyahom elektrolizu fotoelektrohimichnogo PEC procesu yakij takozh nazivayut shtuchnim fotosintezom U fotoelektrichnij promislovosti vedutsya naukovi doslidzhennya spryamovani na rozvitok visokoefektivnoyi tehnologiyi multiperehidnih elementiv Koncentraciya teplovoyi sonyachnoyi energiyi virobnictvo vodnyu shlyahom rozkladannya vodi na kisen i voden za visokih temperatur otrimanih koncentraciyeyu sonyachnoyi energiyi Fotoelektrokatalitichne virobnictvo metod vivchenij Tomasom Nannom i jogo komandoyu v Universiteti Shidnoyi Angliyi skladayetsya z zolotogo elektroda vkritogo sharami nanochastok fosfidu indiya InP Voni vveli zalizo sirchanij kompleks v shari pokrittya vnaslidok chogo pislya zanurennya u vodu i oprominennya svitlom pid nevelikim elektrichnim strumom viroblyavsya voden z KKD 60 Termohimichne virobnictvo virobnictvo na osnovi termohimichnih cikliv dlya rozkladannya vodi Ye bilsh nizh 352 takih cikli Blizko desyatka z nih napriklad cikl oksidu zaliza cikl cerij IV cerij III oksid cikl cink cink oksid sulfur jodnij cikl midno hlornij i gibridnij sulfurnij cikl zaraz doslidzhuyutsya i znahodyatsya na fazi viprobuvannya z metoyu oderzhannya vodnyu i kisnyu z vodi za dopomogoyu teplovoyi energiyi ta bez vikoristannya elektriki Ci procesi mozhut buti efektivnishimi nizh elektroliz za visokih temperatur diapazoni efektivnosti vid 35 49 LHV Zhoden z termohimichnih procesiv virobnictva vodnyu ne buv vikoristanij na promislovomu rivni hocha deyaki z nih buli prodemonstrovani v laboratoriyi ZberigannyaNajposhirenishim metodom zberigannya vodnyu na bortu suchasnih demonstracijnih avtomobiliv ye zberigannya u viglyadi stisnutogo gazu za tisku priblizno 350 ta 700 bar 35 ta 70 MPa Isnuyuchi modeli bakiv viroblenih z vugleplastikovogo volokna legki ta nadijni Zberezhenogo v nih vodnyu dostatno dlya 400 500 km probigu avtomobilya Hocha molekulyarnij voden maye duzhe veliku gustinu energiyi za masoyu chastkovo cherez svoyu malu molekulyarnu masu yak gaz za zvichajnih umov vin maye duzhe nizku gustinu energiyi za ob yemom Pri vikoristanni yak paliva sho zberigayetsya na bortu transportnogo zasobu chistij voden povinen buti zridzhenim abo perebuvati pid tiskom shob zabezpechiti dostatnyu dalnist ruhu Zi zrostannyam tisku pidvishuyetsya i gustina energiyi za ob yemom sho robit mozhlivim vigotovlennya menshih ale ne legshih bakiv div yemnosti visokogo tisku Pidtrimka visokogo tisku vimagaye bilshih vitrat energiyi Krim cogo dlya zruchnogo zberigannya mozhe vikoristovuvatis ridkij abo v yazkij voden jogo ob yemna gustina energiyi takozh dostatno visoka Odnak ridkij voden kriogennij i kipit za temperaturi 20 268 K 252 882 S abo 423 188 F Pri kriogennomu zberiganni voden maye menshu vagu ale zridzhennya vimagaye velikih vitrat energiyi Proces zridzhennya ye energoyemnim bo mistit stadiyi oholodzhennya ta piddannya tisku Gustina energiyi zridzhenogo vodnyu za ob yemom priblizno v chotiri razi nizhcha nizh benzinu cherez malu gustinu ridkogo vodnyu naspravdi vodnyu bilshe v litri benzinu 116 gramiv nizh u litri chistogo ridkogo vodnyu 71 gram Baki priznacheni dlya zberigannya ridkogo vodnyu povinni buti nadijno izolovani shob zvesti do minimumu mozhlivist skipannya Navkolo baka mozhe utvoryuvatisya lid i spriyati jogo roz yidannyu u vipadku yaksho izolyaciya baku z ridkim vodnem vijde z ladu Na vidminu vid zberigannya molekulyarnogo vodnyu voden mozhna zberigati u viglyadi himichnogo gidridu abo u viglyadi inshih vodnevovmisnih z yednan Z metoyu oderzhannya materialu dlya zberigannya vodnyu yakij mozhna bude vidnosno legko transportuvati voden u viglyadi gazu reaguye z deyakimi inshimi rechovinami Material dlya zberigannya vodnyu mozhna zmusiti rozpadatisya pid chas vikoristannya pid diyeyu vodnyu Krim problem pov yazanih z gustinoyu pri zberiganni molekulyarnogo vodnyu isnuyut inshi pereshkodi vvedennya shem zberigannya vodnyu v ekspluataciyu Ci problemi rezultat neobhidnosti visokogo tisku i temperaturi dlya formuvannya gidridiv ta vipusku vodnyu Dlya bagatoh potencijnih sistem zberigannya kinetika gidruvannya ta degidruvannya i teploizolyaciya takozh problemi yaki neobhidno virishiti Tretij mozhlivij pidhid poglinannya molekulyarnogo vodnyu tverdim materialom zberigannya Na vidminu vid zgadanih vishe gidridiv voden ne disociyuye rekombinuye pri napovnenni spustoshenni sistemi zberigannya a otzhe ne strazhdaye vid kinetichnih obmezhen yaki ye u bagatoh gidridnih sistemah zberigannya Gustinu vodnyu blizku do gustini zridzhenogo vodnyu mozhna dosyagnuti za vidpovidnogo rivnya poglinannya Sered zaproponovanih poglinachiv buli MOFs nanostrukturne vugillya u tomu chisli CNTs i klatratni gidrati Pidzemne zberigannya vodnyu ce praktika zberigannya vodnyu v pidzemnih shovishah z solyanim sklepinnyam i v vicherpanih naftovih i gazovih rodovishah Velika kilkist gazopodibnogo vodnyu zberigayetsya v pidzemnih shovishah v ICI protyagom bagatoh rokiv bez bud yakih trudnoshiv Velika kilkist shovish dlya zberigannya vodnyu pid zemleyu mozhe stati rozgaluzhenoyu sistemoyu zberigannya energiyi sho maye velike znachennya dlya vodnevoyi energetiki InfrastrukturaVikliki virobnictva ta transportuvannya Infrastruktura vodnevoyi energetiki skladayetsya z promislovoyi truboprovidnoyi sistemi priznachenoyi dlya transportuvannya vodnyu i vodnevih zapravnih stancij yak napriklad ti sho znahodyatsya na tak zvanomu vodnevomu shose shose vzdovzh yakih rozmishuyetsya nizka vodnevih zapravok U vodnevih zapravkah yaki ne roztashovani poruch z vodnevoyu truboprovidnoyu sistemoyu postachannya vodnyu zdijsnyuyetsya cherez dostavku cistern iz stisnenim abo zridzhenim vodnem vantazhivkami abo vedetsya virobnictvo vodnyu na misci Tri tipi vodnevih dispenseriv zapravnih kolonok Zliva napravo na 700 bar na 350 bar ta dlya ridkogo vodnyu Cherez skrihchennya stali vodnem trubi priznacheni dlya prirodnogo gazu povinni buti pokriti vseredini abo zamineni na novi sogodni u Spoluchenih Shtatah protyazhnist vodnevoyi truboprovidnoyi sistemi dlya vodnyu stanovit ponad 700 mil Hocha vstanovlennya doroge taki truboprovodi ye najdeshevshim sposobom transportuvannya vodnyu z punktu A v punkt B Postachannya vodnyu truboprovodami zvichajna skladova virobnictva u kompleksah krekingu nafti v yakih voden potriben dlya promizhnogo vikoristannya pri gidrokrekingu dlya vdoskonalennya virobnictva paliva z siroyi nafti Teoretichno transportuvannya vodnyu truboprovodami mozhna uniknuti pri rozgaluzhenij sistemi virobnictva vodnyu u yakij voden viroblyatimetsya na misci za dopomogoyu generatoriv serednih i malih rozmiriv yaki budut viroblyati dostatno vodnyu dlya osobistogo koristuvannya abo mozhlivo dlya postachannya susidnim koristuvacham Vreshti resht najvdalishim mozhe viyavitisya poyednannya kilkoh variantiv transportuvannya i rozpovsyudzhennya vodnyu Miljoni tonn vodnyu shoroku rozpovsyudzhuyutsya u vsomu svitu riznimi sposobami ale postachannya vodnyu okremim spozhivacham vimagatime evolyuciyi palivnoyi infrastrukturi Napriklad za danimi GM 70 naselennya SShA zhive poblizu ob yekta sho generuye voden ale vidkritij dostup potencijnih spozhivachiv do cogo vodnyu obmezhenij Ce zh same doslidzhennya odnak pokazuye sho sistematichna pobudova infrastrukturi nabagato zdijsnennisha i dostupnisha nizh bilshist lyudej dumaye Napriklad u odnij statti bulo zaznacheno sho vodnevi stanciyi mogli b buti sporudzheni cherez kozhni 10 mil na prileglij do Los Andzhelesa teritoriyi a takozh na shose mizh Los Andzhelesom i susidnimi mistami napriklad Palm Springsom Las Vegasom San Diyego j Santa Barbaroyu za tu zh sumu yaku 15 miljoniv zhiteliv ciyeyi teritoriyi vitrachayut na odnu chashku late u Starbuck s V majbutnomu u vodnevij energetici sirovina ta pervinni dzherela energiyi budut vikoristovuvatisya dlya oderzhannya vodnyu yak rezervu energiyi dlya riznih sektoriv ekonomiki Virobnictvo vodnyu z pervinnih dzherel energiyi krim vugillya nafti i prirodnogo gazu prizvede do skorochennya vikidiv parnikovih gaziv yaki utvoryuyutsya pri gorinni cih vikopnih energoresursiv Odniyeyu z osnovnih vlastivostej vodnevoyi energetiki ye te sho u peresuvnih konstrukciyah v osnovnomu v avtomobilnomu transporti virobnictvo i vikoristannya energiyi vidbuvayetsya okremo Teper pervinne dzherelo energiyi ne povinne podorozhuvati razom z avtomobilem sho vidbuvayetsya pri vikoristanni vuglevodnevogo paliva Mozhna uniknuti utvorennya i rozsiyannya vihlopnih vikidiv yaksho energiya razom z zabrudnikami navkolishnogo seredovisha bude oderzhana z tochkovih dzherel tobto u velikih centralizovanih ob yektah z visokoyu efektivnistyu Ce dast mozhlivist zastosovuvati taki tehnologiyi vikoristannya yakih u ruhomih mehanizmah nemozhlive napriklad tehnologiya zv yazuvannya vuglecyu Takozh mozhut buti zastosovani sistemi rozpovsyudzhennya viroblenoyi energiyi pov yazani z vodnevimi zapravnimi stanciyami Yaksho ne brati do uvagi virobnictvo neobhidnoyi energiyi virobnictvo vodnyu mozhe buti yak centralizovanim tak i rozgaluzhenim abo tim i inshim odnochasno Virobnictvo vodnyu na zavodah sho vikoristovuyut pervinnu energiyu obicyaye buti visokoefektivnim ale u toj zhe chas trudnoshi pov yazani z transportuvannyam velikih ob yemiv vodnyu u zv yazku z difuziyeyu vodnyu kriz tverdi materiali ta podalshim yihnim skrihchennyam roblyat vigidnishim dlya vodnevoyi energetiki transportuvannya elektrichnoyi energiyi Za takoyi sistemi neveliki miscevi zavodi chi navit zapravni stanciyi mozhut viroblyati voden vikoristovuyuchi energiyu nadanu rozgaluzhenoyu elektromerezheyu Hocha efektivnist centralizovanogo virobnictva vodnyu jmovirno visha vitrati energiyi na transportuvannya vodnyu roblyat taku sistemu vreshti resht mensh efektivnoyu za rozgaluzhenu yaksho rozrahuvati vitrati energiyi na virobnictvo i nadannya kincevomu koristuvachu odnogo kilogramu vodnyu Dotrimannya balansu mizh transportuvannyam vodnyu ta peredacheyu elektroenergiyi na daleki vidstani ye nadzvichajno vazhlivim dlya vodnevoyi energetiki Ale znovu zh taki mozhna uniknuti skladnogo viboru dzherel virobnictva i sposobu transportuvannya vodnyu yaksho voden bude avtonomno viroblyatis v miscyah vikoristannya v budinkah na promislovih ob yektah abo na zapravnih stanciyah z vidnovlyuvanih dzherel Rozgaluzhene virobnictvo vodnyu Takij pidhid dozvolit uniknuti transportuvannya vodnyu transportuyuchi natomist elektroenergiyu Dlya transportuvannya elektroenergiyi do roztashovanih na zapravnih stanciyah elektrolizatoriv lokalnogo znachennya budut vikoristani vzhe isnuyuchi elektromerezhi Odnak vrahovuyuchi kilkist energiyi neobhidnoyi dlya virobnictva elektroenergiyi ta yiyi vtrati pri peredachi prihodimo do visnovku sho zagalna efektivnist znizitsya Na chastku elektrostancij na kombinovanomu cikli prirodnogo gazu yaki viroblyayut elektroenergiyu z efektivnistyu vid 60 pripadaye majzhe vse budivnictvo novih elektrostancij u Spoluchenih Shtatah Zrostayuchij popit na elektroenergiyu chi to za rahunok vodnevih avtomobiliv chi inshih potreb bude mati neznachnij vpliv na poyavu novih elektrostancij kombinovanogo ciklu Efektivnist sistemi rozgaluzhenogo virobnictva vodnyu bude stanoviti priblizno 40 Odnak vrahovuyuchi sho efektivnist sogodnishnoyi energosistemi stanovit blizko 40 cherez vikoristannya riznih vidiv paliva ta riznih metodiv peretvorennya energiyi efektivnist rozgaluzhenogo virobnictva vodnyu stanovitime priblizno 25 Palivni elementi yak alternativa dvigunam vnutrishnogo zgoryannyaOsnovna stattya Palivnij element Osnovna stattya Vodneve avto Vodnevij dvigun Vodneva sistema na avtomobil Zavdyaki vodnevij energetici novij vid paliva prijde na zminu vikopnomu palivu yake spalyuyetsya u dvigunah vnutrishnogo zgoryannya i turbinah yak osnovnij metod peretvorennya himichnoyi energiyi v kinetichnu abo elektrichnu energiyu takim chinom vikidi parnikovih gaziv i zabrudnennya navkolishnogo seredovisha sprichineni takimi dvigunami pripinyatsya Hocha voden mozhe buti vikoristanij u zvichajnih dvigunah vnutrishnogo zgoryannya u palivnih elementah bo voni elektrohimichni ye efektivnishimi za teplovi dviguni Vigotovlennya palivnih elementiv dorozhche nizh vigotovlennya shirokovzhivanih dviguniv vnutrishnogo zgoryannya ale vono deshevshaye z rozvitkom novih tehnologiyi i sistem virobnictva Deyaki vidi palivnih elementiv pracyuyut na vuglevodnevomu palivi ale vsi voni mozhut pracyuvati na chistomu vodni Yaksho palivni elementi matimut konkurentospromozhnu cinu v porivnyanni z dvigunami vnutrishnogo zgoryannya j turbinami veliki gazovi elektrostanciyi zmozhut vprovaditi cyu tehnologiyu Neobhidno rozriznyati tak zvanij voden tehnichnogo klasu chistotoyu vid 99 999 yakij pidhodit dlya vikoristannya u palivnih elementah ta voden promislovogo klasu yakij mistit vuglecevi ta sulfurni domishki ale mozhe viroblyatis znachno deshevshim sposobom metodom parovogo peretvorennya Dlya zhivlennya palivnih elementiv neobhidnij voden visokoyi chistoti adzhe domishki shvidko vivedut jogo z ladu Interes do vodnevoyi energetiki sfokusovanij golovnim chinom na perspektivi vikoristannya palivnih elementiv v avtomobilyah Vidnoshennya potuzhnosti do vagi u palivnih elementah mozhe buti najkrashim voni nabagato efektivnishi nizh dviguni vnutrishnogo zgorannya do togo zh ne viroblyayut shkidlivih vidhodiv Yaksho bude vprovadzheno praktichnij metod zberigannya vodnyu a vartist palivnih elementiv znizitsya voni mozhut stati ekonomichno konkurentospromozhnimi v porivnyanni z avtomobilyami na gibridnih palivnih elementah batareyah abo na zvichajnih dvigunah Ekonomichna konkurentospromozhnist transportnih zasobiv na palivnih elementah zrostatime z rostom cin na vuglevodneve palivo sho vikoristovuyetsya u dvigunah vnutrishnogo zgorannya adzhe legkodostupni rezervi cih resursiv majzhe visnazheni a takozh z oglyadu na shtrafi za zabrudnennya navkolishnogo seredovisha Efektivnist vodnyu yak avtomobilnogo palivaDoslidzhennya rezultuyuchoyi efektivnosti vodnevih transportnih zasobiv u porivnyanni z inshimi pokazuyut sho avtomobili na vodnevih palivnih elementah yak pravilo priblizno vtrichi efektivnishi v porivnyanni zi zvichajnim dvigunom vnutrishnogo zgoryannya Vsebichne vivchennya perspektiv vprovadzhennya vodnevih tehnologij u transportnu galuz pokazalo sho na shlyahu rozvitku vodnevoyi energetiki do vidpovidnogo rivnya bagato pereshkod cej shlyah ne bude prostim i ochevidnim Vodnevim tehnologiyam neobhidno podolati problemu kurki ta yajcya doki ne bude rozgaluzhenoyi sistemi vodnevih zapravok nihto ne bude kupuvati vodnevi avto nihto ne bude konstruyuvati zapravki doki ne bude dostatnoyi kilkosti koristuvachiv Cyu problemu mozhna virishiti poyednannyam zusil derzhavi ta velikogo j malogo biznesu Energiya yaka spozhivayetsya pid chas termodinamichnogo procesu mozhe zastosovuvatisya dlya virobnictva avtomobilnogo paliva Virobnictvo vodnyu za dopomogoyu suchasnih tehnologij metodom parovogo riformingu mozhe zdijsnyuvatis z teplovim KKD 75 80 Dlya zridzhennya abo piddannya vodnyu tisku neobhidna dodatkova energiya yaka mozhe buti potim viluchena tak samo yak i dlya jogo transportuvannya do zapravok vantazhivkami abo truboprovodom Energiya potribna dlya virobnictva i transportu kilogramu vodnyu u 2004 roci stanovila blizko 50 megadzhouliv Yaksho vidnyati cyu energiyu vid teployemnosti odnogo kilograma vodnyu ce 141 megadzhoul i rozdiliti na teployemnist vihidna teplova efektivnist stanovitime priblizno 60 Dlya porivnyannya vklad energiyi dlya oderzhannya galonu benzinu na naftopererobnomu zavodi menshij i porivnyano malo energiyi potribno dlya jogo transportuvannya i zberigannya bo gustina energiyi v galoni pri kimnatnij temperaturi visoka Vihidna efektivnist lancyuzhka postachannya benzinu stanovit priblizno 80 Wang 2002 Ale zdijsnyuyuchi podibne porivnyannya ne slid zabuvati sho voden ce ne palivo a energetichnij vektor Tomu najefektivnishim ye dopravlennya elektroenergiyi yak pravilo efektivnist blizko 95 Elektrichni transportni zasobi yak pravilo v 3 4 razi efektivnishi nizh vodnevi Bezpechnist vodnevoyi energetikiVeliku pereshkodu dlya vprovadzhennya vodnevoyi energetiki stanovit poboyuvannya naselennya sho voden duzhe zajmistij gaz z tih sho spalahuyut pri zmishanni z povitryam Voden dijsno maye limiti spalahuvannya vid 4 do 75 Ale ce ne oznachaye sho vitik vodnyu zavzhdi prizvede do vibuhu Zavdyaki duzhe malij molekulyarnij vazi molekuli vodnyu yaka dorivnyuye 2 voden duzhe shvidko difunduye u povitri serednya molekulyarna masa povitrya 29 Tomu shiroki limiti spalhuvannya vodnyu ne roblyat jogo vikoristannya v zamknenomu prostori napriklad u tunelyah abo pidzemnih parkingah nebezpechnishim nizh vikoristannya prirodngo gazu Eksperiment z porivnyannya vibuhu vodnevogo ta benzinovogo avto buv provedenij u 2001 roci u Floridi Vin pokazav sho voden bezpechnishij nizh benzin bo vin gorit vertikalnim strumenem u toj chas yak benzin rozlivayetsya pidlogoyu ta spalyuye vse na sho vin potraplyaye Voden yak i metan ne maye zapahu tomu vitik chistogo vodnyu ne mozhna pomititi za dopomogoyu nyuhu Mercedes Benz Citaro na vodnevih palivnih elementah u Londoni Normi i standarti vodnevogo paliva ye odnochasno normami i standartami avtomobiliv ta inshih stacionarnih i portativnih mehanizmiv na palivnih elementah Isnuyut pevni normi bezpechnogo povodzhennya z vodnem i jogo zberigannya napriklad Vimogi do vstanovlennya stacionarnih sistem energozabezpechennya na palivnih elementah vid Nacionalnoyi asociaciyi pozhezhnoyi bezpeki Normi i standarti vodnevoyi energetiki buli neodnorazovo nazvani golovnoyu pereshkodoyu yiyi rozvitku i rozpovsyudzhennya Shob komercializaciya produktiv pov yazanih z vodnevim palivom stala mozhlivoyu potribno shob federalnij ta miscevij uryadi viznali inshij spisok vimog do pobudovi osnashennya ta tehnichnih norm ob yektiv vodnevoyi energetiki Odin iz zaplanovanih zahodiv vprovaditi vishi standarti bezpeki cherez zokrema vstanovlennya detektoriv vodnyu dlya shvidkogo viyavlennya vitokiv Za visnovkami Kanadskoyi programi vodnevoyi bezpeki vodneve palivo prinajmni take zh bezpechne ba navit bezpechnishe nizh prirodnij gaz Yevropejska komisiya pidkreslyuye vinyatkovu vazhlivist vidpovidnoyi osviti a takozh vdoskonalennya zasobiv bezpeki dlya rozvitku vodnevoyi energetiki i zapochatkuvala pershu u sviti programu vishoyi osviti z inzheneriyi vodnevoyi bezpeki Ochikuyetsya sho gromadskist zmozhe vikoristovuvati vodnevi tehnologiyi v povsyakdennomu zhitti na prinajmni takomu zh rivni zruchnosti j bezpeki yak suchasni tehnologiyi na vikopnomu palivi Ekologichni aspekti virobnictva vodnyuVoden viroblyayetsya abo cherez elektroliz vodi abo peretvorennyam vikopnogo paliva ostannim chasom drugij z cih metodiv buv najrozpovsyudzhenishim 2008 Peretvorennya vikopnogo paliva prizvodit do vikidiv vuglekislogo gazu v atmosferu Analogichno pri oderzhanni vodnyu shlyahom elektrolizu u generatorah na vikopnomu palivi utvoryuyetsya vuglekislij gaz yak i za pryamogo vikoristannya vikopnogo paliva V zalezhnosti vid metodu virobnictva vodnyu ta vidu palivnih elementiv mozhna dosyagti znachnoyi ekonomiyi vikidiv vuglekislogo gazu zavdyaki efektivnosti ostannih Hocha i vikoristannya vidnovlyuvanih resursiv dlya oderzhannya vodnyu shlyahom elektrolizu potrebuvatime bilshih vitrat energiyi nizh pryame vikoristannya cih resursiv dlya zhivlennya elektromobiliv cherez dodatkovu stadiyu peretvorennya ta vtrati pri transportuvanni voden ye pridatnishim dlya zapasannya elektriki Vin ne potrebuye cinnih materialiv yak dlya vigotovlennya batarej ta mozhe buti zapasenij u velikij kilkosti na vipadok timchasovoyi vidsutnosti soncya abo vitru Yak i bud yakij dvigun vnutrishnogo zgoryannya ti sho pracyuyut na vodni mozhut viroblyati oksidi azotu ta inshi zabrudniki navkolishnogo seredovisha Vikidi azotnih spoluk vnaslidok roboti dviguniv vnutrishnogo zgoryannya pershoprichina utvorennya smogu Same tomu vigidnishe vikoristovuvati palivni elementi yaki ne mayut niyakih inshih vikidiv krim vodi Isnuyut takozh deyaki poboyuvannya z privodu mozhlivih problem pov yazanih z vitokom vodnyu Molekulyarnij voden povilno vitikaye navit z najgermetichnishih yemnostej Pripuskayut sho vnaslidok vitoku velikogo ob yemu vodnyu H2 cherez ultrafioletove viprominyuvannya mozhut utvoritis vilni radikali N v stratosferi Ci vilni radikali diyatimut yak katalizatori stonshennya ozonovogo sharu Pri dostatno velikomu zbilshenni kilkosti vodnyu v stratosferi z vitokiv H2 proces stonshennya ozonovogo sharu mozhe prishvidshitis Odnak vpliv cih vitokiv mozhe buti neznachnim Kilkist vodnyu sho sogodni vitikaye nabagato mensha des u 10 100 raziv nizh peredbacheni deyakimi doslidnikami dani pro mozhlivi 10 20 Napriklad u Nimechchini vitik vodnyu stanovit lishe 0 1 Jmovirno pri vikoristanni suchasnih tehnologij takij vitik stanovitime ne bilshe 1 2 navit za poshirenogo vzhitku vodnevih tehnologij VitratiPri ocinci vitrat dlya porivnyannya chasto vikoristovuyut vikopni vidi paliva yak priklad deshevogo produktu Oskilki vmist energiyi v cih vidah paliva ne ye produktom lyudskoyi diyalnosti vin ne maye vartosti Rozglyadayutsya tilki vitrati na vidobutok pererobku transportuvannya i virobnictvo Z inshogo boku vmist energiyi v odinici vodnevogo paliva povinen viroblyatis i otzhe maye znachnu cinu yaka perevishuye vsi vitrati na pererobku transport ta dostavku Sistemi sho vikoristovuyut elektroenergiyu bezposeredno za priznachennyam napriklad u trolejbusah abo v elektromobilyah mayut znachni ekonomichni perevagi bo mizh pervinnim resursom i kincevim miscem vikoristannya menshe neobhidnih procesiv peretvorennya Toj fakt sho dlya oderzhannya kozhnogo kilogramu vodnyu visokoyi chistoti neobhidno vikoristati ponad 35 kilovat godin elektroenergiyi ne dozvolyaye shvidko zniziti cini na voden Na virobnictvo ta stisnennya kilogramu vodnyu vitrachayetsya 60 kVt god i jogo cina stanovit blizko 6 00 za kg v rozrahunku na vartist elektroenergiyi 10 centiv kVt god Virobnictvo ta stisnennya kilogramu vodnyu iz prirodnogo gazu koshtuye u serednomu 3 Sverdzhuyut sho vdoskonalennya elektrolizeriv ta tehnologiyi palivnih elementiv vid ITM Power zrobili znachnij vklad u znizhennya vartosti elektrolizu vodi roblyachi virobnictvo vodnyu z avtonomnih ponovlyuvanih dzherel ekonomichno efektivnim v porivnyanni z vuglevodnevim palivom zruchnim dlya stacionarnogo vikoristannya ta dlya zapravki transportu Truboprovodi dlya vodnyu dorozhchi navit za mizhmiski liniyi elektroperedach Voden priblizno vtrichi ob yemnishij za prirodnij gaz tiyeyi zh teployemnosti voden priskoryuye rujnuvannya stali sho pidvishuye ekspluatacijni vitrati ta ob yemi vitokiv Tomu voden vigidnishe viroblyati bezposeredno na misci vikoristannya Vprovadzhennya vodnevoyi energetiki potrebuvatime velicheznih investicij v infrastrukturu dlya zberigannya ta rozpodilennya vodnyu Na protivagu vodnevi avtomobilyam elektromobili yaki vzhe ye zagalnodostupnimi ne potrebuyut negajnogo rozshirennya isnuyuchoyi infrastrukturi dlya peredachi i rozpodilu elektroenergiyi adzhe sogodni velika chastina elektroenergiyi sho viroblyayetsya na elektrostanciyah vnochi ne vikoristovuyetsya a same v cej chas bilshist elektromobiliv i bude perezaryadzhatis Doslidzhennya provedeni Tihookeanskoyu pivnichno zahidnoyu nacionalnoyu laboratoriyeyu dlya Ministerstva energetiki SShA v grudni 2006 roku pokazalo sho potuzhnist elektromerezh yaka vikoristovuyetsya lishe v godinu pik a v inshij chas ne koristuyetsya popitom v SShA zdatna zhiviti 84 vsih avtomobiliv u SShA yakbi vsi voni buli negajno zamineni na elektromobili Rizni metodi virobnictva po riznomu pov yazani z finansuvannyam i mayut riznu granichnu sobivartist Energiya ta sirovina mozhut pohoditi z riznih dzherel napriklad prirodnogo gazu biomasi vugillya ta inshih vikopnih vidiv paliva energiyi vitru sonyachnoyi yadernoyi ta geotermalnoyi energiyi Yedinogo idealnogo metodu ne isnuye Tomu prognozuyut sho v majbutnomu budut vikoristovuvati poyednannya vsih metodiv Prirodnij gaz u malomasshtabnomu virobnictvi Vikoristovuyetsya parovij riforming Neobhidno 15 9 mln kubichnih futiv 450000 m3 gazu todi virobnictvo 500 kg reformeriv na dobu v tochci rozpodilu napriklad na zapravkah bulo b ekvivalentne 777 000 reformeram vartistyu 1 triljon dolariv i viroblyalo b 150 miljoniv tonn vodnyu na rik Ochevidna neobhidnist rozgaluzhenoyi infrastrukturi vodnevoyi energetiki Serednya cina 3 00 za GBE galoniv benzinovogo ekvivalentu Yaderna energiya Zabezpechuye energiyu dlya elektrolizu vodi Potrebuvatime 240000 tonn nezbagachenomu uranu tobto 2 000 elektrostanciyi potuzhnistyu 600 MVt sho 840 mlrd abo blizko 2 50 za GBE Sonyachna energiya Div takozh Fotoelektroliz Zabezpechuye energiyu dlya elektrolizu vodi Potrebuvatime 2500 kilovat godin sonyachnoyi energiyi na kvadratnij metr 113 miljoniv 40 kilovatnih sistem sho koshtuvatime 22 trln abo blizko 9 50 za GBE Energiya vitru Zabezpechuye energiyu dlya elektrolizu vodi Za serednoyi shvidkosti vitru 7 metriv na sekundu vimagatime 1 mln 2 megavatnih vitrovih turbin sho koshtuvatime 3 triljoni dolariv abo blizko 3 00 za GBE Vikoristannya biomasi Gazifikaciya zavodiv sho viroblyatimut voden metodom parovogo riformingu Shob zabezpechiti 3 300 zavodiv neobhidnimi 1 5 mlrd tonn suhoyi biomasi potribno 113 4 mln akriv 460 000 km ferm sho koshtuvatime blizko 565 milyardiv dolariv abo blizko 1 90 za GBE Vugillya Zvodi FutureGen vikoristovuyut vugilnu gazifikaciyi a potim parovij riforming Takij pidhid potrebuye 1 mlrd tonn vugillya abo blizko 1000 zavodiv potuzhnistyu 275 megavat sho koshtuvatime blizko 500 mlrd abo blizko 1 za GBE Prikladi j eksperimentalni proektiYevropa Pandemiya koronavirusu vidvernula uvagu gromadskosti vid bagatoh nagalnih pitan ne v ostannyu chergu pro klimatichnu krizu Na pres konferenciyi v Bryusseli v seredu 10 lipnya 2020 Yevropejska Komisiya oprilyudnila svoyu strategiyu dlya bilsh ekologichnogo chistogo energetichnogo majbutnogo pokladayuchi veliki nadiyi na zbilshennya vikoristannya vodnyu v riznih sektorah vklyuchayuchi energetiku Cya nova politika priznachena dlya spriyannya vikonannyu zobov yazan Yevropejskogo Zelenogo kursu shodo togo shob blok stav nejtralnim do vuglecyu do 2050 roku V danij chas na energetichnij sektor pripadaye 75 vidsotkiv vikidiv parnikovih gaziv v YeS Komisiya opublikuvala svoyu Strategiyu YeS shodo integraciyi energetichnoyi sistemi yak osnovu dlya energetichnogo perehodu sho vklyuchaye zahodi dlya dosyagnennya bilsh krugovoyi sistemi vprovadzhennya bilshoyi pryamoyi elektrifikaciyi ta rozrobki chistogo paliva Ale chleni komisiyi takozh vvazhayut sho voden povinen vidigravati osoblivu rol u comu sejsmichnomu zrushenni zapochatkuvavshi ECHA Destribyuciya vodnyu dlya transportu narazi viprobovuyetsya v usomu sviti zokrema v Nimechchini Islandiyi Portugaliyi Norvegiyi Daniyi Kanadi tosho U deyakih likarnyah buli vstanovleni kombinovani ustanovki z elektrolizeriv ta palivnih elementiv dlya avarijnogo elektrozhivlennya Voni vigidni dlya vikoristannya v nadzvichajnih situaciyah bo majzhe ne potrebuyut tehnichnogo obslugovuvannya zruchno roztashovuyutsya v porivnyanni z generatorami vnutrishnogo zgoryannya Kompaniya Newfoundland and Labrador Hydro peretvoryuye suchasni vitro dizelni energosistemi na izolovanomu ostrovi Ramea u vodnevo vitrovi gibridni energosistemi Analogichnij eksperimentalnij proekt na ostrovi Styuart vikoristovuye sonyachnu energiyu zamist energiyi vitru dlya viroblennya elektroenergiyi Yaksho viroblyayetsya nadlishkova elektroenergiya pislya povnoyi zaryadki akumulyatoriv pochinaye viroblyatis voden shlyahom elektrolizu yakij zberigayetsya dlya podalshogo virobnictva elektroenergiyi palivnimi elementami U sichni 2004 roku u Velikij Britaniyi startuvala eksperimentalna programa vikoristannya palivnih elementiv Programa zapustila na 25 j marshrut u Londoni dva avtobusi na palivnih elementah yaki pracyuvali tam do grudnya 2005 roku i buli perevedeni na marshrut RV1 do sichnya 2007 Sogodni Vodneva ekspediciya angl The Hydrogen Expedition pracyuye nad stvorennyam korablya na vodnevih palivnih elementah shob zdijsniti na nomu navkolosvitnyu podorozh yak sposib pokazati mozhlivosti vodnevih palivnih elementiv Zagalnij obsyag investicij u vidnovlyuvanij voden v Yevropi do 2050 roku mozhe sklasti vid 180 do 470 mlrd yevro Za pidrahunkami analitikiv voden mozhe zadovolnyati do 24 svitovoyi potrebi v energoresursah do 2050 roku Islandiya zobov yazalas stati pershoyu u sviti krayinoyu sho povnistyu zabezpechit svoyi energetichni potrebi za dopomogoyu vodnevoyi energetiki do 2050 roku Islandiya v unikalnomu polozhenni Sogodni vona importuye vsi naftoprodukti neobhidni dlya zhivlennya avtomobiliv i riboloveckogo flotu Islandiya maye veliki geotermalni resursi nastilki veliki sho misceva cina na elektroenergiyu faktichno nizhcha nizh cina na vuglevodni yaki mozhut buti vikoristani dlya virobnictva ciyeyi energiyi Islandiya vzhe peretvoryuye nadlishki elektroenergiyi v eksportni tovari ta zaminniki vuglevodniv U 2002 roci vona viroblyala 2000 tonn vodnyu shlyahom elektrolizu golovnim chinom dlya virobnictva amiaku NH 3 dlya dobriv V zhodnij galuzi vuglevodni ne zamineni bezposeredno Rejk yavik Islandiya maye nevelikij eksperimentalnij avtobusnij park v yakomu miski avtobusi pracyuvali na stisnutomu vodni a rozrobka proektiv zhivlennya nacionalnogo riboloveckogo flotu vodnem prodovzhuyetsya i zaraz Z praktichnih mirkuvan Islandiya mozhe obroblyati importovanu naftu vodnem ale skorishe shob podovzhiti strok yiyi sluzhbi nizh shob povnistyu yiyi zaminiti Zgadani vishe avtobusi Rejk yavika chastina velikoyi programi HyFLEET Cute sho zajmayetsya vodnevimi avtobusami u vosmi yevropejskih mistah Kitaj HyFLEET Cute avtobusi pracyuyut takozh v Pekini ta Perti Yaponiya U 2020 roci Yaponiya ta Avstraliya zapustili odin iz pershih u sviti proyektiv shodo virobnictva i transportuvannya skraplenogo vodnyu morskim shlyahom V yaponskomu portu Kobe pobuduvali morskij terminal dlya zavantazhennya i rozvantazhennya zridzhenogo vodnyu Ce spilnij proyekt avstralijskogo ta yaponskogo uryadiv iz zaluchennyam privatnih kompanij Odin z najbilsh efektivnih proyektiv shodo peretvorennya sonyachnoyi energiyi na voden roztashovanij u Fukusimi Okrim stacionarnih sistem generaciyi vodnyu kompaniya stvoryuye moduli z visokim rivnem mobilnosti sho zabezpechuyut do 200 kVt potuzhnosti Cogo dostatno dlya vstanovlennya takogo modulya yak dzherela energiyi napriklad na sudni Zhittyevij cikl roboti ustanovki stanovit blizko desyati rokiv She odna rozrobka kompaniyi en visokoyi potuzhnosti dlya korabliv Pilotnij proyekt rozrobiv konsorcium do yakogo vhodyat kompaniyi Toshiba Kawasaki ta inshi Buduvati ja pochali u 2020 roci i planuyut zavershiti u 2024 roci Avstraliya Zahidnoavstralijskij departament planuvannya ta rozvitku infrastrukturi sogodni ekspluatuye tri avtobusi vid Daimler Chrysler Citaro sho pracyuyut na palivnih elementah Ce chastina programi Stijke zhivlennya dlya viprobuvannya pertskih avtobusiv na palivnih elementah u Perti Kompaniya Path Transit vidpovidaye za robotu cih avtobusiv na zvichajnih marshrutah gromadskih avtobusiv u Perti Viprobuvannya pochalosya u veresni 2004 roku i zavershilos u veresni 2006 roku Palivni elementi cih avtobusiv vikoristovuvali sistemu protonnogo obminu v membrani ta zhivilis neobroblenim vodnem iz BP rafinadnogo zavodu v Kvinani na pivden vid Perta Voden pobichnij produkt roboti cogo zavodu Avtobusi zapravlyayutsya na stanciyi v pivnichnomu peredmisti Perta yake nazivayetsya Malaga SShA Kilka vnutrishnih avtomobilnih kompanij SShA vidilili resursi na rozrobku avtomobiliv na vodnevomu palivi Poyednannya energiyi vitru i vodnevoyi energetiki diye v shtati Kolorado na spilnomu pidpriyemstvi NREL i Xcel Energy Alternativi suto rozgaluzhenij sistemi virobnictva vodnyu u vodnevih tehnologiyahVoden ce prosto metod zberezhennya i peredachi energiyi Inshi varianti zberezhennya ta peredachi energiyi z alternativnih dzherel mozhut buti ekonomichnishimi Do nih nalezhat Amiak Alternativoyu gazopodibnomu vodnyu yak energonosiyu ye amiak yakij legko zridzhuyetsya transportuyetsya i vikoristovuyetsya pryamo chi nepryamo yak chiste ta vidnovlyuvane palivo Golovna problema yaka zatrimuye rozvitok energetiki amiaku jogo toksichnist Vodneve virobnictvo ne parnikovogo spirtu Energetika metanolu ce proekt virobnictva sintetichnogo paliva yakij mozhe pochinatis virobnictvom vodnyu Dzherelom SO2 v takomu proekti povinne bude povitrya biomasa abo vikidi CO2 v povitrya z elektrostancij yaki ne mayut ochisnih sporud Promizhne vikoristannya vodnyu z metoyu virobnictva paliva yake legshe transportuyetsya i zberigayetsya napriklad spirt abo metan z vvedennyam CO2 mozhe odnak rozglyadatisya yak shtuchnij analog vikoristannya biomasi biodizelya i roslinnoyi oliyi Spirt viroblenij za dopomogoyu vodnyu pri vikoristanni bude sposobom otrimannya nosiya energiyi z vodnyu ta CO2 Palivo bude vikoristane dlya zadovolennya potreb transportu tak samo yak planuvalos vikoristovuvati bioetanol Zamist togo shob transportuvatis z miscya viroblennya voden v takih proektah bude vikoristanij centralizovano j odrazu zh dlya virobnictva ridkogo paliva yake zmozhe buti vprovadzheno v suchasnu transportnu infrastrukturu ne vimagayuchi majzhe niyakih yiyi zmin Krim togo palivni elementi na metanoli vzhe buli prodemonstrovani otzhe z chasom metanol zmozhe stati pryamim konkurentom vodnyu na rinku palivnih elementiv Poyednannya vikoristannya elektromerezhi ta shtuchnih palivnih elementiv na metanoli Opisani vishe zmishani tehnologiyi z promizhnim vikoristannyam vodnyu dlya stvorennya inshih zruchnishih u vikoristanni paliv mozhut buti efektivnishimi nizh virobnictvo suto vodnevogo paliva Korotkochasne zberigannya energiyi mayetsya na uvazi sho energiya vikoristovuyetsya skoro pislya viroblennya mozhe buti najkrashe vtilena akumulyatorom abo navit superkondensatorom Dovgostrokove zberigannya energiyi mayetsya na uvazi sho energiya vikoristovuyetsya cherez kilka tizhniv abo misyaciv pislya viroblennya mozhe buti krashe vtilena za dopomogoyu sintetichnogo metanu abo spirtu yaki mozhut zberigatis protyagom neviznachenogo terminu za porivnyano nizku cinu i navit mozhut bezposeredno vikoristovuvatis v deyakih palivnih elementah u elektromobilyah Ci proekti pov yazani sogodnishnim interesom do merezhenih gibridnih elektromobilyah abo PHEVs yaki vikoristovuyut gibridnu tehnologiyu zberigannya paliva ta elektriki dlya zadovolennya svoyih energetichnih potreb Zberigannya vodnyu bude optimalnim u vuzkomu chasovomu diapazoni v mezhah vid dekilkoh dniv do kilkoh tizhniv Cej diapazon bude v podalshomu zvuzhuvatis z bud yakimi pokrashennyami tehnologij akumulyatoriv Zavzhdi ye mozhlivist naukovogo prorivu u zberiganni abo virobnictvi vodnyu ale ce malojmovirno z oglyadu na fizichni ta himichni obmezhennya tehnichnih rishen Promizhne virobnictvo shtuchnogo metanu za dopomogoyu vodnyu Analogichno do virobnictva sintetichnogo spirtu voden mozhna vikoristovuvati dlya bezposerednogo nebiologichnogo virobnictva gazopodibnogo paliva Voden i dvookis vuglecyu mozhna vikoristovuvati na misci dlya sintezu metanu z dopomogoyu reakciyi Sabatye KKD cogo procesu stanovit blizko 80 pri zvorotnomu procesi efektivnist znizhuyetsya do priblizno 20 30 zalezhno vid metodu vikoristannya paliva Ce menshe za efektivnist vodnyu ale vitrati na zberigannya menshi prinajmni v 3 razi cherez vishu temperaturu kipinnya metanu i bilshu gustinu energiyi Ridkij metan maye v 3 2 raza bilshu gustinu energiyi nizh ridkij voden i jogo legshe zberigati Krim togo infrastruktura truboprovodiv gazoprovodiv prirodnogo gazu vzhe isnuye Transportni zasobi na prirodnomu gazi vzhe isnuyut i yak vidomo mozhut buti legshe adaptovani do nayavnoyi tehnologiyi dviguniv vnutrishnogo zgorannya nizh vodnevi avto Dosvid roboti z avto na prirodnomu gazi pokazuye sho zberigannya metanu nedoroge yaksho vartist peretvorennya paliva vvazhati prijnyatnoyu Vitrati na zberigannya spirtu she nizhchi Ochikuyetsya sho tehnologiya vikoristannya spirtiv dast mozhlivist znachno zaoshaditi na rozvitku infrastrukturi v porivnyanni z pryamim vikoristannyam vodnyu Vodneva energetika v UkrayiniPerevagoyu vodnevoyi energetiki dlya Ukrayini mogla b stati mozhlivist znachnogo zmenshennya energetichnoyi zalezhnosti krayini za rahunok peretvorennya isnuyuchih vlasnih energetichnih resursiv vugillya torfu slanciv biomasi sirkovodnyu Chornogo morya promislovih vidhodiv ta in u voden z jogo podalshim vikoristannyam dlya zadovolennya energetichnih potreb krayini Perspektivnim dlya Ukrayini ye sposib oderzhannya vodnyu shlyahom gazifikaciyi vugillya zapasiv yakogo v Ukrayini dostatno Produkt gazifikaciyi voden mozhe vikoristovuvatisya v palivnih elementah dlya virobnictva elektrichnoyi i teplovoyi energiyi na elektrostanciyah yak dlya decentralizovanogo tak i centralizovanogo energopostachannya Shiroki mozhlivosti dlya peretvorennya vugillya bezposeredno v nadrah u goryuchij gaz yakij mistit voden maye pidzemna gazifikaciya vugillya V Ukrayini isnuye takozh mozhlivist oderzhannya vodnyu yak pobichnogo produktu pri himichnih koksohimichnih ta naftopererobnih virobnictvah vikoristannya dlya oderzhannya vodnyu skidnih gaziv chi riznih organichnih spoluk Odne iz takih virobnictv isnuye na teritoriyi Kazennogo pidpriyemstva Ekoantilid m Kam yanske Dnipropetrovskoyi obl potuzhnosti yakogo dozvolyayut viroblyati voden vazhku ta legku vodu Ekologichnij efekt vid vikoristannya pobichnih produktiv dosyagayetsya tim sho oderzhana z nih energiya zamishuye energiyu yaka povinna viroblyatis iz vikopnogo paliva u tomu chisli importovanogo Duzhe perspektivnim ye metod otrimannya vodnyu iz vodi Chornogo morya Kilkist sirkovodnyu rozchinenogo u vodi ocinyuyetsya u 4 5 mlrd tonn U 2009 roci bulo zasnovano Ob yednannya Vodneva Energetika z metoyu rozpovsyudzhennya vodnevih tehnologij ta spriyannya rozvitku vodnevoyi energetiki v Ukrayini Voden mozhna i ne spalyuvati yaksho zastosovuvati jogo v specialnih detandernih teplovih nasosah zamist freonu 22 serpnya 2021 r v den vizitu kanclera Nimechchini Angeli Merkel do Kiyeva NAK Naftogaz Ukrayini i nimecka gazovij trejder RWE Supply amp Trading pidpisali memorandum pro vzayemorozuminnya Kompaniyi domovilisya proanalizuvati mozhlivosti spivpraci po virobnictvi zelenogo vodnyu i jogo pohidnih takih yak amiak yaki viroblyayutsya v Ukrayini Zokrema mova jde pro rozvitok proektiv z virobnictva ta zberigannya zelenogo vodnyu dobutogo za dopomogoyu alternativnoyi energetiki ta amiaku v Ukrayini i yih importu v Nimechchinu Div takozhPalivnij element Elektrogidrogenez Borogidrid natriyu Vodneve avto Vodnevij dvigun Vidnovlyuvana energetika Alternativne avtomobilne palivo Virobnictvo vodnyu Yevropejskij zelenij kurs Asociaciya palivnih elementiv ta vodnevoyi energetiki Asociaciya Vodnevoyi Energetiki v UkrayiniPosilannyaUkrayinske Ob yednannya Vodneva Energetika Arhivovano 1 lipnya 2013 u WebCite International Journal of Hydrogen EnergyPrimitki PDF Arhiv originalu PDF za 14 lipnya 2010 Procitovano 27 bereznya 2010 National Academy of Engineering The Hydrogen Economy Opportunities Costs Barriers and R amp D Needs 2004 Fig 7 1 The Hydrogen Economy Opportunities Costs Barriers and R amp D Needs links to PDFs National Research Council and National Academy of Engineering 2004 Arhiv originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 9 travnya 2008 P 12 BMW Group Clean Energy ZEV Symposium September 2006 Mileage of the 2008 Honda Clarity Arhiv originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 7 kvitnya 2010 Sustainable Energy MIT Press 2005 Tester Drake Driscoll Golay Peters Dvigun 5 go pokolinnya na palivnih elementah nedostupne posilannya Integrated Hydrogen Production Purification and Compression System DOE Hydrogen Program FY 2008 Annual Progress Report PDF Arhiv PDF originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 19 veresnya 2009 Arno A Evers FAIR PR Fair pr de Arhiv originalu za 22 chervnya 2013 Procitovano 19 veresnya 2009 Leeds researchers fuelling the hydrogen economy University of Leeds 26 listopada 2007 Arhiv originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 9 travnya 2008 Configuration and Technology Implications of Potential Nuclear Hydrogen System Applications pdf Argonne National Laboratory 31 lipnya 2005 s 16 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a format vimagaye url dovidka Propushenij abo porozhnij url dovidka Arhivna kopiya na sajti Wayback Machine Arhiv originalu za 25 listopada 2005 Procitovano 10 travnya 2010 Assessing Current Near term and Long term U S Hydrogen Markets Argonne National Laboratory a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a Propushenij abo porozhnij url dovidka Arhivna kopiya na sajti Wayback Machine Vehicle Technologies Program Fact 205 February 25 2002 Hydrogen Cost and Worldwide Production eere energy gov Arhiv originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 19 veresnya 2009 Arhiv originalu za 3 chervnya 2016 Procitovano 10 travnya 2010 Actual Worldwide Hydrogen Production from Arno A Evers December 2008 Arhiv originalu za 22 chervnya 2013 Procitovano 9 travnya 2008 https www hfpeurope org infotools energyinfos e hydrogen main03 html nedostupne posilannya z kvitnya 2019 Sarangi Prakash Kumar 2023 02 Recent Advancement on Microbe Assisted Biohydrogen Production Chemical Engineering amp Technology angl T 46 2 s 178 178 doi 10 1002 ceat 202370204 ISSN 0930 7516 Procitovano 20 listopada 2023 Arhiv originalu za 25 sichnya 2012 Procitovano 10 travnya 2010 Ahmed Shams Forruque Mofijur M Islam Nafisa Parisa Tahlil Ahmed Rafa Nazifa Bokhari Awais Klemes Jiri Jaromir Indra Mahlia Teuku Meurah 1 veresnya 2022 Insights into the development of microbial fuel cells for generating biohydrogen bioelectricity and treating wastewater Energy T 254 s 124163 doi 10 1016 j energy 2022 124163 ISSN 0360 5442 Procitovano 21 listopada 2023 Arhiv originalu za 20 lipnya 2011 Procitovano 10 travnya 2010 Kukharets S Sukmanyuk O Yarosh Y Kukharets M 28 grudnya 2020 OCINKA POTENCIALU TA ShLYaHIV VIROBNICTVA VODNYu IZ AGRARNOYi BIOMASI Vidnovluvana energetika ukr 4 63 s 89 99 doi 10 36296 1819 8058 2020 4 63 89 99 ISSN 2664 8172 Procitovano 20 listopada 2023 Korniyenko Irina Yastremska Larysa Kuznietsova Olena Baranovskyy Mykhailo Vizer Anna 6 zhovtnya 2022 BIOKONVERSIYa ORGANIChNIH VIDHODIV YeVROPEJSKIJ DOSVID TA UKRAYiNSKI PRAKTIKI Technologies and Engineering ukr 3 s 37 51 doi 10 30857 2786 5371 2022 3 4 ISSN 2786 538X Procitovano 20 listopada 2023 Kozar Marina Yuriyivna Shurska Katerina Oleksandrivna Sablij Larisa Andriyivna Kuzminskij Yevgenij Vasilovich 11 grudnya 2013 Ochishennya stichnih vod solodovogo zavodu z oderzhannyam biovodnyu Eastern European Journal of Enterprise Technologies ukr T 6 10 66 s 33 36 doi 10 15587 1729 4061 2013 19141 ISSN 1729 4061 Procitovano 20 listopada 2023 Brindha Kothaimanimaran Mohanraj Sundaresan Rajaguru Palanichamy Pugalenthi Velan 10 lyutogo 2023 Simultaneous production of renewable biohydrogen biobutanol and biopolymer from phytogenic CoNPs assisted Clostridial fermentation for sustainable energy and environment Science of The Total Environment T 859 s 160002 doi 10 1016 j scitotenv 2022 160002 ISSN 0048 9697 Procitovano 21 listopada 2023 Arhiv originalu za 7 sichnya 2017 Procitovano 10 travnya 2010 Crabtree George W Mildred S Dresselhaus and Michelle V Buchanan December 2004 Physics Today s 39 Arhiv originalu za 26 lipnya 2008 Procitovano 9 travnya 2008 2001 High pressure electrolysis The key technology for efficient H 2 nedostupne posilannya z kvitnya 2019 Presreliz Science Daily 18 veresnya 2008 Arhiv originalu za 10 lipnya 2018 Procitovano 19 veresnya 2008 Nuclear Hydrogen R amp D Plan PDF United States Department of Energy March 2004 Arhiv originalu PDF za 22 chervnya 2013 Procitovano 9 travnya 2008 DLR Portal DLR scientists achieve solar hydrogen production in a 100 kilowatt pilot plant Dlr de 25 listopada 2008 Arhiv originalu za 22 chervnya 2013 Procitovano 19 veresnya 2009 1 nedostupne posilannya z kvitnya 2019 PDF Arhiv originalu PDF za 5 lyutogo 2009 Procitovano 10 travnya 2010 UNLV Thermochemical cycle automated scoring database public nedostupne posilannya z kvitnya 2019 PDF Arhiv originalu PDF za 17 kvitnya 2007 Procitovano 10 travnya 2010 Arhiv originalu za 2 sichnya 2004 Procitovano 10 travnya 2010 Gross Britta K Sutherland Ian J Mooiweer Henk December 2007 PDF General Motors Research amp Development Center Arhiv originalu PDF za 25 lyutogo 2009 Procitovano 19 veresnya 2008 Arhiv originalu za 31 travnya 2022 Procitovano 4 chervnya 2022 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a Obslugovuvannya CS1 Storinki z tekstom archived copy yak znachennya parametru title posilannya Nakicenovic 1998 Arhiv originalu za 9 chervnya 2010 Procitovano 10 travnya 2010 Amory Lovins 2003 Twenty Hydrogen Myths Arhiv originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 10 travnya 2010 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a Cite maye pustij nevidomij parametr 5 dovidka Boyd Robert S 15 travnya 2007 Hydrogen cars may be a long time coming McClatchy Newspapers Arhiv originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 9 travnya 2008 Kreith 2004 The 21st Century Electric Car PDF Tesla Motors Arhiv originalu PDF za 1 lipnya 2013 Hydrogen Safety Fact Sheet National Hydrogen Association Arhiv originalu PDF za 1 lipnya 2013 Procitovano 12 travnya 2010 Nespodivanij rezultat zajmannya vodnevogo avtomobilya Arhiv originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 12 travnya 2010 Arhiv originalu za 19 lipnya 2011 Procitovano 12 travnya 2010 Hydrogen Sensor Fast Sensitive Reliable and Inexpensive to Produce PDF Argonne National Laboratory September 2006 Arhiv PDF originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 9 travnya 2008 Arhiv originalu za 21 lipnya 2011 Procitovano 12 travnya 2010 Photochemical Ozone Production or Summer Smog Arhiv originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 2005 Assessing the Future Hydrogen Economy letters PDF Science 10 zhovtnya 2003 Arhiv PDF originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 9 travnya 2008 Businessweekly co uk 4 lipnya 2007 Arhiv originalu za 1 grudnya 2008 Procitovano 19 veresnya 2009 11 grudnya 2006 Arhiv originalu za 6 grudnya 2008 Procitovano 9 travnya 2008 Wise Jeff November 2006 The Truth About Hydrogen Popular Mechanics s 3 Arhiv originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 9 travnya 2008 DOE Announces New Hydrogen Cost Goal U S DoE 14 lipnya 2005 Arhiv originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 9 travnya 2008 web archive org 7 serpnya 2020 Arhiv originalu za 7 serpnya 2020 Procitovano 18 lipnya 2021 PDF Hydrogen Engine Center Inc 16 travnya 2006 Arhiv originalu PDF za 27 travnya 2008 Procitovano 9 travnya 2008 Stuart Island Energy Initiative Arhiv originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 9 travnya 2008 Transport for London Arhiv originalu za 13 travnya 2007 Procitovano 9 travnya 2008 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a Nedijsnij deadurl 404 dovidka The Hydrogen Expedition PDF January 2005 Arhiv originalu PDF za 1 lipnya 2013 Procitovano 9 travnya 2008 Google Docs Arhiv originalu za 18 lipnya 2021 Procitovano 18 lipnya 2021 Hannesson Hjalmar W 2 serpnya 2007 Climate change as a global challenge Arhiv originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 9 travnya 2008 Doyle Alister 14 sichnya 2005 Iceland s hydrogen buses zip toward oil free economy Reuters Arhiv originalu za 24 lipnya 2012 Procitovano 9 travnya 2008 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a Nedijsnij deadurl 404 dovidka What is HyFLEET CUTE Arhiv originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 9 travnya 2008 www ukrinform ua ukr Arhiv originalu za 22 serpnya 2021 Procitovano 22 serpnya 2021 www ukrinform ua ukr Arhiv originalu za 22 serpnya 2021 Procitovano 22 serpnya 2021 www marinetraffic com ros Arhiv originalu za 22 serpnya 2021 Procitovano 22 serpnya 2021 Perth Fuel Cell Bus Trial Department for Planning and Infrastructure Government of 13 kvitnya 2007 Arhiv originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 9 travnya 2008 Experimental wind to hydrogen system up and running Physorg com 8 sichnya 2007 Arhiv originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 9 travnya 2008 Agosta Vito 10 lipnya 2003 The Ammonia Economy Arhiv originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 9 travnya 2008 Renewable Energy Iowa Energy Center Arhiv originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 9 travnya 2008 Vodneva energetika perspektivi Ukrayini analitichnij material Arhiv originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 27 travnya 2010 Ob yednannya Vodneva energetika Arhiv originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 27 travnya 2010 Ekonomichna pravda ukr Arhiv originalu za 22 serpnya 2021 Procitovano 22 serpnya 2021 Naftogaz ta RWE uklali memorandum shodo rozvitku vodnevih proektiv www naftogaz com Procitovano 22 serpnya 2021