Серия "Эксперт в области энергетики" компании MCE позволяет глубже погрузиться в более сложные темы, связанные с энергетикой. Изучите такие темы, как эта, микросети и учет чистой энергии более подробно с помощью нашей серии Серия "Энергетический эксперт. Ищете другие основы? Загляните в наш Серия "Энергия 101.
Что такое водородное топливо?
Водородное топливо - это экологически чистое топливо, которое можно производить без выбросов парниковых газов и использовать в различных сферах энергетики. Оно широко используется в автомобилях на водородных топливных элементах в качестве альтернативы электромобилям. Как и бензин, водород можно хранить в жидкой форме и закачивать в автомобиль с помощью тех же процессов, что и на традиционных заправочных станциях. Он также может использоваться в отопление и хранение энергии. Водородное топливо может быть создано с помощью несколько процессов, Среди них термические, электролитические, солнечные и биологические. Когда водородное топливо расходуется в топливном элементе, единственным побочным продуктом является вода, что создает абсолютно чистый источник энергии.
Тепловой процесс
Термический процесс создает 95% водородного топлива, используемого сегодня. Углеводородное топливо, включая природный газ, дизельное топливо, уголь, биогаз и возобновляемое жидкое топливо, подвергается риформингу с паром, который вступает в реакцию с образованием водорода.
Электролиз использует электричество для расщепления молекул воды на водород и кислород. В отличие от термических процессов, электролиз может работать полностью на возобновляемой энергии, создавая топливо с нулевым содержанием углерода, также известное как "зеленый водород".
Процесс, основанный на солнечной энергии
Водородное топливо на солнечной энергии может быть создано тремя способами: фотосинтезирующие бактерии производят водород, специализированные полупроводники разделяют воду на водород и кислород, а концентрированная солнечная энергия приводит в движение реакции расщепления воды.
Биологические процессы
Биологические процессы используют бактерии и водоросли для получения водорода в результате биологических реакций. Некоторые микробы производят водород в качестве побочного продукта своего метаболизма. Для этого они потребляют биомассу, сточные воды или используют фотосинтез.
Что такое "зеленый водород"?
Зеленый водород - это водородное топливо, созданное с помощью технологий возобновляемой энергетики. Электролиз с использованием возобновляемой энергии расщепляет молекулы воды на водород и кислород, улавливает и хранит водород для использования в качестве топлива. Использование возобновляемых технологий, таких как солнечная энергия, делает этот процесс полностью безуглеродным. Зеленый водород - один из новейших инструментов, рассматриваемых на пути к безуглеродному будущему.
В Калифорнии "зеленый водород" привлекателен благодаря большому количеству солнечной энергии, перепроизводимой в середине дня. Этот избыток солнечной энергии можно использовать для электролиза, чтобы создавать и хранить зеленый водород. Для получения дополнительной информации о переизбытке солнечной энергии в Калифорнии читайте нашу статью Эксперт по энергетике: кривая утки запись в блоге. Хорошая новость заключается в том, что "зеленый" водород помогает решить проблему "кривой утки". Эта новая технология хранения энергии имеет множество применений, которые помогут нам достичь целей по сокращению выбросов парниковых газов, одновременно снижая нагрузку на электросети и повышая их надежность.
Приложения для передачи энергии
Один из способов использования "зеленого" водорода - передача энергии от источника к источнику. В этих приложениях энергия используется для создания водорода, а затем водород используется для создания долговременной, диспетчеризируемой энергии. Одним из примеров использования зеленого водорода в качестве источника энергии является использование избыточной солнечной энергии, вырабатываемой в течение дня, для создания зеленого водородного топлива путем электролиза. Этот водород можно хранить и использовать в качестве топлива для выработки электроэнергии с помощью газовой турбины или топливного элемента в часы пикового спроса. В этом случае водород выступает в роли накопителя энергии, перенося производство с периодов, когда оно не требуется, на периоды высокого спроса. Применение энергии в качестве источника питания повышает надежность энергосистемы и снижает потребность в пиковых станциях на природном газе в вечернее время.
Приложения для передачи энергии на транспорт
Применение технологии "энергия - транспорт" позволяет получать экологически чистый водород из солнечной энергии, а затем использовать его в качестве топлива в автомобили на водородных топливных элементах. Эти автомобили заряжаются, как газовые ¾ жидким топливом, всего за несколько минут. Водородное топливо проходит через топливный элемент, который расщепляет водород на электроны, используемые для питания двигателя. Единственными выбросами при этом процессе являются вода и тепло.
В то время как большая часть производимого сегодня водородного топлива образуется в результате процессов, требующих использования ископаемого топлива, зеленый водород представляет собой альтернативу с нулевым уровнем выбросов. Автомобили на водородных топливных элементах, работающие на зеленом водороде, создадут полностью безэмиссионный автомобиль, работающий от солнца.
(График: FCHEA)
