Водородная энергия представляет собой следующий этап в получении энергоресурсов для жизнедеятельности человечества. Примером может быть синтез (соединение) водорода в гелий что происходит на Солнце вот уже 5 миллиардов лет. Солнце представляет по существу гигантский шар газа водорода с гелием которое производит огромное количество лучистого тепла, используемого как первичная солнечная энергия для всего живого на Земле.
Водород — самый легкий элемент. Это — газ при нормальной температуре и давлении, но конденсируется в жидкость при -253 ° по Цельсию.
Получение энергии с помощью водорода в земных условиях уже технологически возможно.
Водород представляет простейший элемент каждый атом которого имеет только один протон. Газ также наиболее распространенный во Вселенной. Звезды, как Солнце состоят в основном из этого газа. В ядре Солнца атомы элемента объединяются с атомами гелия в определенную форму.
Лучистая энергия Солнца образованная из водорода используется как первичная энергия для всего живого на Земле. Эти ресурсы хранятся также в химическом виде в ископаемом топливе. Большая часть этих ресурсов люди используют сегодня, которая изначально поступила из первичной лучистой энергии Солнца.
Водородный газ намного легче, чем воздух, и он быстро поднимается и быстро извлекается из атмосферы. Именно поэтому, как газ (H2) не найден сам по себе на земле. Водородный газ найден только в виде соединений с другими элементами, например, в сочетании с кислородом образуется вода (H2O). Водород в сочетании с формами углерода и различными соединениями, как метан (CH4), уголь и нефть. Этот газ обильный элемент в земной коре.
Водородная энергия имеет большую емкость по весу (примерно в три раза больше, чем бензин), но имеет самую низкую энергоемкость по объему (в четыре раза меньше, чем бензин).
Водород является носителем энергии
Энергоносители представляют ресурсы в форме, пригодной для использованию в разных местах. Электроэнергия является наиболее известным энергоносителем. Люди используют электроэнергию производимую из угля, урана, природного газа и возобновляемых источников энергии на электростанциях для дома и бизнеса. Для многих энергетических потребностей проще использовать электричество, чем использовать источники сами.
Водородная энергия может быть преобразована в электричество. Производство водорода может быть осуществлено из различных ресурсов (вода, ископаемые виды топлива или биомассы), и это является побочным продуктом других химических процессов. Водородная энергия не широко используется как топливо в настоящее время, но имеет потенциал для более широкого использования в будущем.
Водород из воды представляет уже не очень сложный технологический процесс.
Основы новой энергоемкости
Водородная энергия при сжигании и в сочетании с кислородом в топливных элементах производит тепло и электричество с выделением только водяного пара в качестве побочного продукта. Но этот газ свободно не существует в природе, а только производится из других источников, поэтому его часто называют энергоносителем, то есть как эффективный способ хранения и транспортировки ресурсов.
Водородная экономика
Водород можно выработать непосредственно из ископаемых видов топлива и биомассы, или можно производить путем воздействия электроэнергии на воду, «разорвав» воду на составляющие компоненты водород и кислород.
Аналитики предвидят «водородную экономику», где этот газ производится из различных источников для последующего использования, где это необходимо и затем аккуратно преобразуется в тепло и электричество.
В большинстве производство водорода сегодня осуществляется путем разложения природного газа. Однако природный газ — это уже хорошее топливо и запасы быстро становятся все более скудными и дорогими. Это также ископаемое топливо, поэтому двуокись углерода добавляет парниковый эффект.
Водородная энергия имеет очень высокий уровень ресурсов при весе, но очень низкую от объема, поэтому нужны новые технологии для хранения и транспортировки газа.
Технология топливных элементов все еще в ранней стадии разработки и нуждается в повышении эффективности и долговечности. Проблемы, с которыми исследователи работают помогут сделать производство и водородную экономику реальностью:
- топливные элементы — улучшение топливных технологий и материалов, необходимых для топливных элементов;
- производство водорода — разработка технологии для эффективного и экономичного производства из возобновляемых источников энергии;
- хранение — разработка технологии для эффективного и экономически эффективного хранения и транспортировки.
