Свойства водорода как энергоносителя
Энергетическое использование водорода, по данным ARENA, оценивается всего в 1–2% от общих объемов его потребления. Общий объем производства водорода в мире в настоящее время оценивается различными источниками в 55–65 млн тонн, причем совокупные среднегодовые темпы его роста за последние 20 лет невысоки – около 1,6%. Более 90% водорода производят на месте его потребления.
Резкое увеличение интереса к водороду как к горючему и энергоносителю, наблюдаемое в мире в последние десятилетия, определяется его следующими основными особенностями:
–запасы водорода практически не ограничены,
–водород – универсальный вид энергоресурса, он может использоваться в качестве горючего для производства электроэнергии в рабочих циклах различного типа и в качестве энергоносителя для транспортировки в газообразном, жидком и связанном состояниях,
–при помощи водорода возможна аккумуляция энергии,
–среди прочих видов органического топлива водород отличается наибольшей теплотворной способностью на единицу массы и наименьшим отрицательным воздействием на окружающую среду.
Для массового использования водорода в энергетике важно разработать экономически выгодные условия его получения и создать необходимую инфраструктуру, обеспечивающую доставку и хранение водорода. Он не является первичным источником энергии, как нефть или природный газ, но может быть использован в качестве энергоносителя.
Рис. 1.3. Направления использования водородa
В существующих реалиях «водородная энергетика», дополняющая традиционную энергетику, основанную на органическом топливе, рассматривается:
–как способ производства водорода с использованием не возобновляемых и возобновляемых источников энергии (органическое топливо, энергия АЭС, гидроэнергетика, энергия солнца, ветра, биомассы);
–надежное хранение и транспортировка водорода;
–использование водорода в энергетике, промышленности, на транспорте и в быту;
–обеспечение надежности и безопасности водородных энергетических систем.
Концепция «водородной энергетики» включает в себя решение целого комплекса проблем, рис.1.4.
Показанная технологическая цепочка водородной энергетики дает общее представление о масштабности и сложности решения проблемы.
Рис.1.4. Технологические цепочки водородной энергетики
Глава 2. Методы производства водорода
Водород можно получать на основе различных источников сырья, применяя для этого самые разнообразные технологии. Около 68% производимого в настоящее время водорода получают риформингом (конверсией) природного газа (метана, попутного нефтяного газа), 16% – риформингом нефти и жидких нефтепродуктов, 11% – газификацией угля и 5% – электролизом
