Водородната енергия - много скъпа и дори опасна мечта
С какво заменяме изкопаемите горива, чиито технологии за добив, преработка, пречистване, транспортиране, складиране, употреба и саниране са широко известни
"Целта на ЕС е към 2050 г. да бъде климатично неутрален. Това означава, че към тази година ще бъде прекратена употребата на всички изкопаеми енергоносители и всички доставчици в Европейския съюз трябва да го имат предвид." Това каза в началото на 2020 г. Кадри Симсон, еврокомисар по енергетика.
За единствена алтернатива на въглищата, нефта, нефтопродуктите и природния газ е определен водородът.
Симсон всъщност провъзгласи като европейска цел амбициозната правителствена програма за водородна енергетика на Германия, съгласно която в страната трябва да се построят до 2030 г. допълнително 20 ГВт електростанции, които да доставят електроенергия за производство на така наречения "зелен" водород.
По този повод специално за 3е-news.net инж. Щерьо Щерев, заместник-председател на Научно-техническия съюз по минно дело, геология и металургия (НТС по МДГМ) анализира бъдещето на водородната енергетика и с какво заменяме изкопаемите горива, чиито технологии за добив, преработка, пречистване, транспортиране, складиране, употреба и саниране са широко известни.
За много от потребителите на електрическа енергия източник за нея е контактът на стената вкъщи. А как ще бъде със "зеления" водород? Задава риторичен въпрос зам.-председателят на НТС по МДГМ.
2Н2 + О2 --à 2Н2О - това е формулата от учебниците по химия за изгаряне на водород в чиста кислородна среда. Земната атмосфера не се състои само от чист кислород. Над 70% от нея е азот (N). Изгарянето на водорода в кислородна среда е съпроводено с висока температура, която надвишава 2800 градуса по Целзий, т.е. с 1000 градуса над тази при горенето на метан, основната съставляваща на природния газ.
И ето първият въпрос: От какъв метал трябва да бъдат изработени пещите и тръбите на водородните електрически станции, за да издържат примерно на 2500 градуса? Такава температура е характерна за самолетните и ракетните двигатели. Химическият състав на материалите, от които те се изработват, са известни, както и цената им. Но парите са досадна подробност... На Земята са известни много термоустойчиви материали.
Да се върнем към другата основна съставка на атмосферата - азота (78% от атмосферния въздух). При наличието на висока температура, примерно над 1000 градуса, протича химическа реакция между азота от атмосферата и кислорода и се получават азотни оксиди, които са многократно по вредни от въглеродния диоксид.
Проблемът с NO (азотния оксид) е, че той не мирише, но при вдишване може да се свърже с хемоглобина на кръвта, като нарушава способността му да пренася кислорода. Освен това прониквайки в белите дробове предизвиква възпаление и астматични процеси. Малките концентрации предизвикват главоболие, кашлица, конюнктивит, цианоза и други съществени смущения в човешкия организъм. При продължително вдишване и отсъствие на квалифицирана медицинска помощ може да се стигне до летален изход.
Но това не е всичко. Наличието на азотни оксиди във въздуха предизвикват кисели дъждове. Азотните оксиди са в пъти по-вредни за човечеството и природата отколкото въглеродните. А изключително високата температура на изгаряне на водорода неизбежно е съпроводена с много по-интензивно образуване на азотни оксиди. На практика това означава, че за да се предотврати образуването им ще се наложи към инвестициите за термоустойчиви материали за водородните електрически централи, да се добавят и такива за специално оборудване за сепариране на азота и кислорода от атмосферата.
Налагат се няколко извода. Използването на ТЕЦ на чист водород изисква многомилиардни инвестиции както за преустройване на съществуващи централи така и за строителство на нови. Разходите растат и във връзка с необходимостта от съоръжения за сепариране на атмосферния въздух с цел да се осигури вдухване на чист кислород в котлите/пещите на ТЕЦ и да се предотврати емитирането на азотни оксиди, които са много по-опасни за здравето на хората и опазването на природата от СО2.
Изгарянето на водород в двигателите на автомобилите намалява образуването на СО2, но увеличава това на азотните оксиди.
Доставката на чист водород по съществуващите газови тръбопроводи е невъзможна. Необходимо е да се строят нови магистрални, газопреносни и газоразпределителни системи със специални водородоустойчиви тръби.
Съхранението и използването на водород в газообразно състояние изисква резервоари с различна вместимост, изработени от композитни материали, както за ТЕЦ така и за всякакви транспортни средства (леко-, тежкотоварни автомобили, локомотиви и др.)
Съхранението и използването на водорода в течно състояние има същите изисквания плюс поддържане на нискотемпературна среда.
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}