luni, 26 noiembrie 2012

HIDROGENUL II


Hidrogenul II



               Principala problema ridicata de sursele de energie reutilizabile, este stocarea. Energia electrica este de obicei utilizata ca atare, iar pentru stocarea ei exista deja solutii. In ce priveste energia solara si eoliana, insa, stocarea acestor forme de energie pentru ….Hidrogenul poate stoca energie tot asa cum produsele petroliere stocheaza energie.“ Purtator de energie ” sursa primara de energie poate fi orice sursa reutilizabila, de exemplu a vantului, biomasei sau altele, dar avantajul utilizarii hidrogenului ca mediu de stocare este ca vom putea utiliza energia stocata de acesta pentru aplicatii mobile ( auto, aviatie etc ).

Proprietati 

        Hidrogenul este incolor, indoor, neotravitor. Greutatea specifica este de 0.09g/l, de 14.4 ori mai usor decat aerul. Hidrogenul se condenseaza la -252.77°C iar greutatea specifica a hidrogenului lichefiat este de 71 g/L, ceea ce ii confera cea mai mare densitate de energie pe unitatea de masa intre toti combustibilii si purtatorii de energie: 1 kg de hidrogen contine la fel de multa energie ca si 2.1 kg de gaze naturale sau 2.8 kg petrol. Densitatea de energie pe unitatea de volum a hidrogenului lichefiat este un sfert din cea a petrolului si o treime din cea a gazelor naturale. Arderea hidrogenului in motoare cu combustie interna sau turbine de gaze produce emisii neglijabile de noxe. Daca este folosit in baterii celulare de joasa temperatura ex: emisiile pot fi reduse la zero. In procesul de generare a energiei din hidrogen si aer sau oxigen singurul produs de reactie este apa distilata. In baterii celulare de temperatura inalta, emisiile sunt de o suta de ori mai mici decat in termocentrale conventionale.        

                      Obtinerea hidrogenului

        Hidrogenul nu poate fi gasit in natura in stare pura, ( adica in starea in care poate fi folosit ca purtator de energie ), deci nu poate fi exploatat la fel ca petorolul sau carbunele. Deoarece trebuie extras din compusi chimici, oamenii de stiinta il denumesc “purtator de energie secundar”. Cel mai cunoscut compus este apa, ce contine doi atomi de hidrogen si unul de oxigen, dar exista si alte substante ce contin hidrogen, de exemplu metanul, care contine un atom de carbon si 4 atomi de hidrogen. Biomasa este un alt exemplu de continut bogat in carbon si hidrogen. Indiferent de sursa din care extragem hidrogenul, este nevoie de un proces de obtinere si acesta presupune un consum de enrgie. Marele avantaj, insa este ca pentru generarea hidrgoenului nu este strict necesar sa utilizam energie provenita din combustibili fosili. Energie eoliana, solara sau a apelor….Productia de hidrogen nu este ceva de data recenta. In fiecare an, circa 500 miliarde de metri cubi de hidrogen sunt produsi, stocati, transportati si utilizati, cu precadere in industria chimica si petrochimica. Cea mai mare parte insa este obtinuta ca un produs secundar din prelucrarea combustibililor fosili (petrol si gaze naturale)Electroliza, adica obtinerea hidrogenului din apa este in prezent, precum si in viitorul apropiat, singurul proces cu aplicabilitate practica. Deocamdata, din punct de vedere economic, electroliza este o alternativa buna numai in acele tari in care exista mari hidrocentrale, deoarece foloseste energie electrica, adica tot un purtator secundar de energie, care trebuie sa fie obtinuta ieftin. Hidrogenul permite utilizarea energiei provenite din surse regenerabile, jucand rolul unui combustibil pentru autovehicule sau combustibil in care produc energie electrica sau termica. In viitor oricine va putea conduce sau gati folosind hidrogen generat din energie solara sau eoliana. In particular, hidrogenul este singurul purtator de energie ( agent energetic ) care face posibila propulsarea aeronavelor folosind energia solara. In privinta mijloacelor de transport, hidrgoenul poate servi drept combustibil pentru aproape orice autovehicul. Exista doua moduri in care hidrogenul poate arde in motoarele conventionale in locul benzinei. Hidrogenul poate fi utilizat in baterii FC care genereaza energie electirca pentru masinile cu motor electric.Avantaje majore al optinuii FC pe teava de esapament nu iese decat apa! Nu exista zgomot si vibratii ca la motorul cu ardere interna. Motoarele electrice au randament mai bun, deci se reduce si consumul de energie. O masina cu FC oprita la semafor nu produce zgomot, pur si simplu deoarece motorul ei nu functioneazaZgomotul este mult redus la demaraje, deci poluarea fonica a oraselor va fi mult redusa. Marii producatori de automobile au pus deja la punct modele de masini care merg pe solutia FC, desi unii inca cerceteaza motoarele cu combustie. Probabil ca in 2005 vom vedea primele autoturisme de serie functionand cu FC, dar decizia nu este definitv luata, daca in FC va fi metanol sau hidrogen. Deocamdata nu exista o infrastructura a statiilor de alimentare cu FC. Si pentru autobuze exista cele doua concepte diferite, de motor cu combustie si FC.