Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Technologia i reaktor odmienią produkcję ogniw paliwowych

danielde 19 Jan 2011 19:49 4549 17
  • Technologia i reaktor odmienią produkcję ogniw paliwowych
    Pewien nieszlachetny metal może zmienić naszą energetyczną przyszłość. Obiecująca, nowa technologia zaprojektowana przez Sossinę Haile i jej współpracowników polega na koncentracji energii słonecznej i wykorzystuje ją do wydajnej konwersji dwutlenku węgla i wody w materiał wykorzystywany w ogniwach paliwowych. Jednak głównym elementem opracowanej techniki jest wspomniany metal - tlenek ceru, który jest powszechnie spotykany w ścianach pieców (kotłów) samoczyszczących, gdzie wykorzystywany jest jako katalizator reakcji rozkładu żywności.

    Naukowcy zaprojektowali i zbudowali prototyp reaktora o wysokości 60 cm, wyposażony w okno kwarcowe oraz wgłębienie, które absorbuje skoncentrowane światło słoneczne. Koncentrator działa tak, jak szkło powiększające i skupia promienie światła. W "sercu" reaktora znajduje się cylindrycznie ułożony tlenek ceru. W rezultacie z wody (H2O) oraz dwutlenku węgla (CO2) reaktor produkuje tlenek węgla (CO) oraz wodór (H2). H2 może być wykorzystany w wodorowych ogniwach paliwowych, natomiast CO w zestawieniu z H2 może posłużyć do tworzenia gazu syntezowego, który jest prekursorem ciekłych paliw węglowodorowych.

    Większa ilość informacji znajduje się w źródle.

    źródło:Link

    Cool! Ranking DIY
    [Szkolenie 22.06.2021, g.9.00] Zabezpieczenia Internetu Rzeczy (IoT) programowe i sprzętowe. Zarejestruj się za darmo
    About Author
    danielde
    Translator, editor
    Offline 
    danielde wrote 671 posts with rating 24, helped 0 times. Live in city Bydgoszcz. Been with us since 2009 year.
  • #2
    Qujav
    Level 22  
    To by było coś pięknego!
    Wodór jako bezpieczne paliwo, i jego prosta, tania, bezpieczna metoda otrzymywania.
    Wodór jest najbardziej energetycznym paliwem, więc nie było by problemu z samochodami z napędem wodorowym, piecami na paliwo gazowe itd.
    Jest to chyba jedyny gaz który spalając się w powietrzu daje wodę, dobrze myślę ?
  • #3
    szulat
    Level 23  
    bardzo ciekawa informacja, o ile uda się zwiększyć sprawność tego procesu (która na razie wynosi tylko 1%).

    wystarczy przecież "tylko" znaleźć ekonomiczną metodę produkcji "normalnych" paliw z CO2 i słońca (tak jak robia to rośliny) a od razu cała nasza sprawdzona technologia silników i dystrybucji paliwa stanie się "zielona" i ekologiczna i nie trzeba będzie jej wyrzucać do kosza.
  • #4
    mariusz_1992
    Level 12  
    Qujaw: o wiele prostszą metodą otrzymania wodoru jest reakcja analizy wody przy użyciu prądu. Wodór w tym wypadku nie jest źródłem paliwa, a jedynie nośnikiem - prawdziwym paliwem jest de facto prąd elektryczny.

    topic: Czy ta metoda pozwala na wydajniejsze wykorzystanie energii słonecznej przy produkcji wodoru, niż wspomniana przeze mnie (energia słoneczna -> prąd elektryczny -> wodór)?
  • #5
    MaxX850
    Level 13  
    Nie tak szybko z tym bezpiecznym paliwem. Wodór tworzy z powietrzem mieszaninę piorunującą czyli w razie wycieku jest bardzo niebezpieczny, a zapewnienie szczelności instalacji wodorowej jest bardzo trudne. Poza tym istnieje takie zjawisko jak korozja wodorowa, która ma związek z wielkością cząsteczek wodoru - wnika ( i przenika) przez wszystko, przez co niszczy np. stalowe zbiorniki czy rurociągi. Jako paliwo do silnika tłokowego raczej się nie nadaje. Prędzej do ogniwa paliwowego. W tej chwili najwydajniejszym sposobem uzyskiwania wodoru na skalę przemysłową jest reforming parowy (wodór uzyskujemy w tym procesie z metanu, lpg lub benzyny lekkiej) i to się raczej prędko nie zmieni. Chyba, że skończą się paliwa kopalne.
  • #6
    Qujav
    Level 22  
    MaxX850 wrote:
    Nie tak szybko z tym bezpiecznym paliwem. Wodór tworzy z powietrzem mieszaninę piorunującą czyli w razie wycieku jest bardzo niebezpieczny, a zapewnienie szczelności instalacji wodorowej jest bardzo trudne. Poza tym istnieje takie zjawisko jak korozja wodorowa, która ma związek z wielkością cząsteczek wodoru - wnika ( i przenika) przez wszystko, przez co niszczy np. stalowe zbiorniki czy rurociągi. Jako paliwo do silnika tłokowego raczej się nie nadaje. Prędzej do ogniwa paliwowego. W tej chwili najwydajniejszym sposobem uzyskiwania wodoru na skalę przemysłową jest reforming parowy (wodór uzyskujemy w tym procesie z metanu, lpg lub benzyny lekkiej) i to się raczej prędko nie zmieni. Chyba, że skończą się paliwa kopalne.


    Wodór nie "przenika" przez materiały, jedynie jego małe cząsteczki przeciskają się przez uszczelki, dlategoż to ubytek w butlach z wodorem może dochodzić do kilkunastu procent na miesiąc.
    Jednakże nie chodzi o to, żeby otrzymywać wodór np z reakcji kwasu z żelazem. Albo przy użyciu prądu. Bo wtedy paliwem nie jest wodór, lecz prąd. To tak jak byśmy kondensowali węgiel z CO2 aby go spalać w piecu. Wiadomo jak kończy się stosowanie mieszanki H + O. Dlatego też podczas wojny, zastąpiono wodór helem w sterowcach. Jestem prawie pewien, iż w niedalekiej przyszłośći, jeżeli nie doprowadzimy do samozagłady, wodór stanie się jednym z wielu tanich i ekologicznych źródeł zasilania.
    Jak to dzisiaj powiedział mój nauczyciel od chemi; musimy pozamykać "wszystkie strzałki" w systemie. Bo jak narazie, wydobywamy różne minerały i substancje i wydalamy śmieci. Trzeba temu zapobiec, inaczej gleba ulegnie zubożeniu, a świat stanie się jednym wielkim wysypiskiem. Prowadząc gospodarke rabunkową, (węgiel, ropa) doprowadzimy do "końca świata" już za niecałe 20-30lat. Wodór "łapany z powietrza" rozwiązuje ten problem, nie musimy przekopywać, całych kontynentów i den oceanicznych, a reakcja spalania wodoru- oczywiście w przystosowanych warunkach jest całkowicie bezpieczne. Wiadomo, że tak jak do diesla nie możemy wlać bezołowiowej i odwrotnie, tak samo z wodorem.
    Pozdrawiam
  • #7
    I_Mat
    Level 14  
    Z tego co mnie uczyli to jednak wodór potrafi wnikać w strukturę stali wywołując tzw. kruchość wodorową czyli to o czym pisał MaxX850. Wydaje mi się jednak, że to dotyczy procesu produkcji a nie ekspoloatacji chociaż z drugiej strony, rozmiar cząsteczki wodoru jest na tyle mały (nawet podwójnej), że powinien przenikać przez metale tak jak np.ciekły azot wylewa się z aluminiowych puszek.
  • #8
    munruthel
    Level 13  
    Mnie na studiach uczyli, że największym problemem z magazynowaniem wodoru jest to że potrafi przenikać strukturę krystaliczną bez żadnego problemu. Potwierdzam to co piszę I_Mat i kolega MaxX850 - kruchość wodorowa powstaje przez to że wodór bez problemu przenika przez stal i gromadzi się w miejscach w których natrafia na trudności w dyfuzji. Po za tym dowodem na to jest, że stal można odwodorować na "zimno" podgrzewając stal do temperatury np. 200 stopni celsjusza. Odtlenić stali w ten sposób się niestety nie da - jedynie można to zrobić gdy jest jeszcze ciekła.

    Co do samego paliwa wodorowego - jeszcze musimy poczekać na rozwój technologii... ja na dzień dzisiejszy nie chciałbym trzymać u siebie zbiornika z wodorem ;)
  • #9
    KokiX
    Level 20  
    Myślę, że sposób magazynowania wodoru to ostatnia rzecz o którą powinniśmy się bać. Jak powstaną wygodne i wydajne źródła produkcji wodoru to wzrośnie gwałtownie zapotrzebowanie na te paliwo. W związku z tym więcej "mózgów" zacznie myśleć nad coraz lepszymi zbiornikami, a nie wydobyciem. To naprawdę nie problem. Zresztą, skoro mamy codziennie ładować "nie ekologiczny" samochód na energię elektryczną, to co za problem zrobić to samo co kilka dni z samochodem na wodór? To dopiero początki, nie hamujcie projektów takimi spekulacjami. Nauka jest niepojęta, zawsze "coś się wymyśli".
  • #10
    MaxX850
    Level 13  
    Magazynowanie wodoru, to najważniejszy i najtrudniejszy obecnie problem. Poczytaj coś o istniejących systemach magazynowania tego gazu. Instalacje o ciśnieniach rzędu 300-700 barów, zbiorniki skroplonego wodoru, kompozyty... i to wszystko nie zdaje egzaminu. Obecnie byle zakłady chemiczne czy petrochemiczne potrafią wytwarzać 25-100 tysięcy m3 wodoru na godzinę i co z tego? Wielkość produkcji jest dostosowana do zapotrzebowania aktualnie prowadzonych procesów chemicznych, bo nie ma możliwości magazynowania wodoru. Nie stosuje się nawet malutkich zbiorniczków buforowych celem utrzymania ciśnienia. Wystarczy spojrzeć na samochodowe instalacje gazu ziemnego i na istniejące tam problemy z magazynowaniem metanu. Na dzień dzisiejszy twoje auto, spalające wodór w typowym silniku spalinowym i mające zasięg 500km na jednym tankowaniu, byłoby wielkości ciężarówki i składało się głównie ze zbiornika lub z instalacji do jego utrzymywania w stanie skroplonym.
  • #11
    koczis_ws
    Level 27  
    danielde wrote:

    ... W rezultacie z wody (H2O) oraz dwutlenku węgla (CO2) reaktor produkuje tlenek węgla (CO) oraz wodór (H2). ...


    A co z 2 atomami tlenu ( O2 ). Czyżby zostawały w mieszaninie tworząc mieszankę piorunującą :)
  • #12
    Qujav
    Level 22  
    Tak jak mówi Kokix, takie myślenie wcale nie pomoże w rozwoju techniki.
    Gdyby ludzkość myślała w ten sposób nadal byśmy wierzyli, że ziemia jest płaska, w centrum kosmosu i jeździli byśmy w wozach konnych.
  • #13
    Bartusjusz
    Level 25  
    Qujav
    I co w związku z tym, chcesz, żebym:
    a) płacił za nieperspektywiczne badania?
    b) opracował tą technologię?

    Weź się człowieku ogarnij, chcesz płacić, to płać, chcesz opracować technologię, to opracuj, a nie agituj na rzecz o której nie masz bladego pojęcia, co już parę osób ci wytknęło...

    Cytuję:
    Gdyby ludzkość myślała w ten sposób nadal byśmy wierzyli, że ziemia jest płaska, w centrum kosmosu i jeździli byśmy w wozach konnych

    A czym takim wielkim jest użycie wodoru, zamiast ropy, to tak jakbyśmy wyhodowali 2x lepszego konia, to nadal jest tylko silnik spalinowy i sprzęt do produkcji paliwa, więc nie chrzań o ludzkości.
  • #14
    Qujav
    Level 22  
    Trochę opanowania kolego, gdyby ludzkość myślała w ten sposób co ty, nie mielibyśmy wszystkich wygód, z których teraz korzystamy. Nie byłoby, internetu, komputerów, i nawet elektrody. Nie chodzi o zastąpienie ropy wodorem, ani cukru słodzikiem, tylko o postęp technologiczny oraz ochrone środowiska.
  • #15
    Maticool
    Level 20  
    Nie dziwi Was trochę, że nikt nie wpadł wcześniej na takie proste rozwiązanie? Gdzieś w tym wszystkim musi być haczyk - najpewniej taki reaktor jest po prostu mało wydajny (1% znalazłem w źródle)

    Przecież coś takiego można sobie zmajstrować nawet we własnym domu. Tlenek ceru jest powszechnie dostępny - używa się go jako środka do polerowania szkła (kto kiedyś robił amatorski teleskop to wie :) ) Szkło kwarcowe też do kupienia. Reszta to problemy konstrukcyjne.
  • #16
    Siles
    Level 17  
    Maticool wrote:
    Nie dziwi Was trochę, że nikt nie wpadł wcześniej na takie proste rozwiązanie? Gdzieś w tym wszystkim musi być haczyk - najpewniej taki reaktor jest po prostu mało wydajny (1% znalazłem w źródle)

    Przecież coś takiego można sobie zmajstrować nawet we własnym domu. Tlenek ceru jest powszechnie dostępny - używa się go jako środka do polerowania szkła (kto kiedyś robił amatorski teleskop to wie :) ) Szkło kwarcowe też do kupienia. Reszta to problemy konstrukcyjne.


    Haczyk jest taki, że my jako jednostki, czyli osoby o małym znaczeniu mamy dorabiać koncern paliwowy.
    Alternatywne źródła energii typu wodór, energia słoneczna, itd. nie mają prawa bytu, że tak powiem samemu a ich udział nie może przekroczyć np. więcej niż 30% światowej produkcji energii.(spekulacje)

    Przecież każdy wie, że historia lubi się powtarzać i ten sam wniosek był już przerabiany z np. energia atomową.
    Był wielki szum w koło i każdy twierdził że paliwa typu Ropa Naftowa w końcu odejdą w niepamięć a rolę Potentata Energii na skalę światową przejmą właśnie takie elektrownie bo są bardziej wydaje no i miej szkodliwe dla środowiska (nie mówię tu o odpadach radioaktywnych).
    I dziś patrząc na te całe nowinki można porównać, że historia się powtarza.
    A alternatywa typu Darmowa lub też tania energia elektryczna jest raczej fantazją która można porównać do sytuacji gdzie władze polskie zmieniły czy mają zmienić prawo np. do elektrowni wiatrowych (prywatnych) gdzie wcześniej można było produkować sobie prąd na własny użytek nie płacąc podatku jeżeli wyprodukowana energia nie trafia bezpośrednio do sieci energetycznej a instalacja domowa posiada przełącznik źródła energii, jednak zasady się zmieniają i prawo ma też się dostosować do zmian na korzyść państwa i dlatego takie jednostki mają być już traktowane jako PRODUCENCI energii elektrycznej (choć nie czerpią z tego żadnej korzyści finansowej a wykorzystują jedynie na użytek domowy) i których z czystym sumieniem można obarczyć podatkiem za ich intelekt i twórcze oraz przyszłościowe spojrzenie na świat jaki nas wszystkich dookoła otacza.

    Serdecznie Pozdrawiam
    Siles
  • #17
    Qujav
    Level 22  
    Oczywiście można by było powiedzieć, że historia się powtarza. Jednak gdyby zasoby ropy były nieograniczone, a tak nie jest. Ropa kiedyś się skończy, uran i pluton raczej nie, bo obficie występują w kosmosie. A wodoru starczy na jeszcze kilka wielkich wybuchów (teoria powtórzonej rzeczywistości). fantazja to będzie jak ziemia będzie wyglądać jak Neapol.
    Wg. mnie największym zagrożeniem dla świata jest republika chinska. Dlatego że są największym eksporterem produktów "jednorazowego użytku" często nie nadających się do recyklingu lub po prostu chemicznie aktywnych. (Pb, Hg, acu. ;"tani" plastik, "syntetyk" pvc; i wiele innych).
    Ludzie podobno uczą się na błędach, uważam, że to nie prawda. A najlepszym tego przykładem jest Polska (katastrofy samolotów, smoleńsk).
    Również, irracjonalne jest ignorowanie zagrożeń przez "władze". Powinien istnieć, techniczny departament bezpieczeństa, który decydowałby o możliwości otwarcia np. elektrowni, wprowadzenia nowych rozwiązań technologicznych itp.
    Zdaję sobie sprawę, że te funkcje są już pełnione. Jednak uważam, że są to urzędy słabo wykfalifikowane (Narodowy Urząd Patentowy, Instytut łączności itd.)
    Kończąc uważam, że nasza cywilizacja nie dojrzała do bytowania na naszej "jedynej" i wyjątkowej planecie. Olbrzymi skok technologiczny spowodował z kolei przeskok pokoleniowy. Ludzie sądzą, że nie są moralnie odpowiedzialni za to co się dzieje, jednostka uważa, że nie ma wpływu na całokształt, wszystkie jednostki chcą, żeby było dobrze, ale nic w tej sprawie nie robią.

    @Edit.
    Po zgłębieniu kilku lektur, jestem zmuszony zwrócić Wam kolegom honor.
    Wodór, węgiel, ropa, ani gaz ziemny nie jest źródłem energii.
    Są to tylko jej nośniki, cała energia pochodzi przecież ze słońca.
    Te nasze nośniki "właśnie się kóńczą" kryzys (peak oil) nastąpi już za rok czy dwa. Dobrym pomysłem jest właśnie wykorzystywanie na bieżąco energii słońca na rozsczepienie wody. Nie zapomninajmy, że nasze słoneczko to niemalże nieograniczone źródło mocy, którym będzie to jeszcze kilka miliardów lat.

    Również zgłębiłem tajniki przechowywania wodoru, i również tutaj występuje problem. Bowiem, aby przetrzymywać wodór w zbiornikach, potrzebne są ogromne machiny. Jego przewożenie zużyło by więcej energii, niż było by przewożone. Myślę, że ten i nne projekty związane z wodorem mają jakieś szanse, bo przecież można wykorzystywać go na bieżąco. Choćby w piecach, elektrowniach itd.
    Otrzymanie wodoru i napędzenie nim silnika, napędzającego generator prądu byłoby kilka razy bardziej opłacalne, niż kolejny mit fotoogniw, które są nie trwałe i mają małą sprawność (do 17%)
  • #18
    Bartusjusz
    Level 25  
    Qujav
    Żal mi Cię stary, wyważasz otwarte drzwi:
    1. Surowce się nie kończą
    3. O elektrowniach atomowych też nie słyszałeś...
    2. Gdyby się kończyły, to łatwiej jest syntezować i przechowywać etanol, niż wodór, tak etanol po pewnej obróbce można wlać do silnika(tylko się nie opłaca, więc po co)


    Chinole Ci przeszkadzają, to kupuj se europejskie produkty, obłożone horrendalnymi podatkami, znacznie droższe w zestawieniu cena/jakość.