Web design by Aleksey D. Zolotarenko | Contact Us




предыдущая страница                                              следующая страница



Електролітичний метод

Технологія цього методу вже добре розроблена. З її допомогою елементи, подібні до автомобільних акумуляторів, використовуються для виробництва водню та кисню з води. Кожний елемент складається із двох електродів, розміщених в електроліті (воді зі спеціальними хімічними речовинами, що підвищують її електропровідність) і приєднаних до джерела постійного струму. Якщо до електродів прикласти напругу, достатню для виникнення струму, то кисень буде виділятися на одному з них (аноді), а водень – на іншому (катоді). Таким чином, замість того, щоб розкладати пару за допомогою тепла, ми розкладаємо воду електрикою.
Зауважимо, що коли за допомогою сонячної енергії ми нагріваємо пару термохімічним методом або методом прямого нагрівання, а також отримуємо електроенергію для виробництва водню електролізом, ми обме¬жені проміжком часу, доки світить сонце. Щоб застосовувати ці методи, потрібно провести дослідження і знайти такі способи акумулювання сонячної енергії, які дадуть змогу виробляти електроенергію протягом всієї доби.

Фотолітичний метод

За цим методом сонце використовують для прямого розкладання води на водень і кисень без допомоги високих температур або електроенергії.
Молекули води поглинають дрібні частки, з яких складаються сонячні промені – фотони. Захопивши достатню кількість цих часток, молекула сама розпадається на водень і кисень. Це явище називається фотолізом.
Фотони ультрафіолетової частини спектра сонячних променів мають досить високу енергію, необхідну для прямого фотолізу води. Однак більша частина ультрафіолетового випромінювання поглинається у верхніх шарах атмосфери озоновим шаром (навіть незважаючи на те, що він потоншується). Таким чином, не так вже й багато ультрафіолету досягає Землі. З одного боку, це дуже добре, тому що занадто велика його кількість була б небезпечною для живих істот. Але, з другого боку, для фотолізу нам потрібно або підсилити сонячне випромінювання, або як-небудь ініціювати розкладання води. І оскільки перше складає небезпеку для здоров’я, то краще допомогти воді розпадатися, додаючи до неї метали або інші неорганічні речовини, які будуть поглинати більше фотонів, ніж це може зробити сама вода.
Фотолітичний метод отримання водню не дуже ефективний, зате він дешевший за інші, тому що немає необхідності використовувати додаткові механізми та устаткування, тобто нічого того, що споживало б енергію.

Зберігання

Ми вам продемонстрували, що існують чисті способи виробництва водню. Але як його можна зберігати, щоб використовувати для потреб промисловості? У великих масштабах «сонячний» водень найкраще зберігати під землею – це найдешевший спосіб. Наприклад, ми можемо використовувати порожнини, що залишилися після викачування нафти та природного газу, або шахти та інші підземні споруди. Подібні сховища вже існують у Великобританії та Франції.

Розподіл

Тепер нам треба доставити запасений водень на виробництво. У невеликих об’ємах його можна перевозити та розподіляти як газ, але для промисловості, яка потребує величезних кількостей енергії, трубопроводи є набагато більш економним способом транспортування та розподілу значних об’ємів водню.
У дійсності вже існують водневі трубопроводи в деяких районах США та Європи, використання яких дозволило нагромадити певний досвід безпечного розподілу водню. Цей досвід неоціненний, тому що, коли енергію необхідно переправити на відстань 3000 км, куди дешевше транспортувати її по трубах як водень, ніж по високовольтних лініях у вигляді електроенергії. Передана по проводах електроенергія неодмінно повинна бути використана, інакше вона пропаде. Водень же може залишатися в трубах доти, доки не знадобиться – це значна перевага.
Іншим доводом на користь водню є те, що в цьому випадку не потрібно відчужувати землі для будівництва ліній електропередач. Наприклад, уявимо собі промисловий комплекс, що отримує електроенергію по високовольтних проводах. Така лінія, від трансформа¬торної станції до комплексу, являє собою смугу веж, розташованих приблизно на відстані 100 м або навіть більше, і все це тягнеться на багато кілометрів, спотворюючи пейзаж незліченими вежами, опорами та проводами. Однак цей же комплекс міг би задовольняти свої потреби в енергії за допомогою водню. Електроенергія потрапляла б на підприємстві безпосередньо в паливні елементи, механічна енергія – у водневі транспортні засоби, теплова – для обігріву будинків газовими водневими нагрівачами. І весь цей водень міг би бути доставлений до комплексу по одній єдиній підземній трубі.



предыдущая страница                                              следующая страница





ЕНЕРГЕТИЧНО-ЕКОЛОГІЧНА РЕЗОЛЮЦІЯ


Оскільки країни світу борються за поліпшення своїх стандартів життя і, таким чином, вони в довгостроковій перспективі повинні збільшувати своє енергоспоживання на додаток до всіх відповідних зусиль по енергозбереженню;
оскільки на даний час основним джерелом енергії є викопне паливо;
оскільки запаси викопного палива вичерпні і зрештою закінчаться, а зниження виробництва очікується вже на початку XXI століття;
оскільки поміркованість вимагає спланувати і розпочати перехід до майбутньої енергетичної системи з використанням викопних ресурсів, що залишились, (та інших традиційних ресурсів, таких як атомна енергія і т. д.), для того щоб зміни були плавними і зайняли приблизно півсторіччя або близько того;
оскільки розсудливо зберегти запаси копалин, що зменшуються, для задоволення непаливних потреб (таких як мастила, синтетичні волокна, пластики та добрива), для яких може не знайтися гідної заміни;
оскільки продукти згоряння викопного палива заподіюють усе зростаючої шкоди нашій біосфері (єдиному відомому нам місцю у Всесвіті, де можливе життя) і всьому живому через забруднення, кислотні дощі, СО2 і канцерогени;
оскільки продукти згоряння і їхній згубний вплив не мають національних меж;
оскільки конче важливо зберегти біосферу чистою і придатною для життя, і з цього випливає: джерела і носії енергії повинні бути екологічно чистішими настільки, наскільки це можливо; оскільки існують «чисті» первинні джерела енергії;
оскільки існує потреба в двох видах енергоносіїв, а саме: в електриці (що покриває 1/4 частину потреб) і паливі (приблизно 3/4 потреб);
оскільки існують технології виробництва та утилізації максимально сприятливого по відношенню до навколишнього середовища паливного енергоносія – водню;
оскільки для того щоб продукти діяльності людини не шкодили біосфері і не загрожували життю, необхідна саморегулююча система.

Дійсним ухвалюється:
Як при прямому використанні енергоносіїв, так і при їхньому виробництві та утилізації потрібно нести відповідальність за шкоду, яку вони заподіюють біосфері та життю. Ціна на кожен продукт повинна враховувати «екологічну надбавку», яка покриває збитки, нанесені навколишньому середовищу.
Екологічна надбавка повинна використовуватися відповідними уповноваженими особами для відшкодування збитків біосфері, життю і спорудам, для покриття витрат на медичне обслуговування, реконструкцію, соціальну допомогу, виплати компенсацій потерпілим.
Це питання повинно вирішуватись на основі міжнародної кооперації, щоб існувала впевненість у справедливому і рівному розподілі екологічної надбавки.

Виконання викладеного надасть наступні довгострокові і глобальні вигоди:

— гарантії того, що зрештою сучасна система енергозабезпечення, заснована на викопному паливі, буде замінена екологічно чистою і погодженою енергетичною системою – Водневою Енергетичною Системою;

— гарантії того, що непоновлюваним первинним джерелам енергії (викопним, ядерним і т. д.) є заміна, перехід до якої можливо здійснити без потрясінь;

— гарантії того, що запаси копалин будуть збережені для непаливних застосувань, яким може не виявитися заміни;

— стимулює в усьому світі економічний розвиток та міжнародну злагоду, оскільки знадобиться все менше і менше непродуктивних зусиль для відшкодування збитків, нанесених навколишньому середовищу;

— врятує біосферу і саме життя від вимирання шляхом гарантування того, що продукти, методи їхнього виробництва та утилізації будуть екологічно сумісні.