Японский производитель нашёл способ в три раза снизить стоимость водородного топлива

[The loyal liberal]

20.06.2021 [06:10],  Алексей Разин

 

Зарождающаяся энергетика нового поколения классифицирует водородное топливо по методу получения. «Зелёный» водород получается методом электролиза из воды, этот вариант не предусматривает выброса парниковых газов, но остаётся затратным. Японская компания Eneos нашла способ снизить расходы на производство такого топлива в три раза.

Реализовать свои планы Eneos в сотрудничестве с Chiyoda собирается не ранее 2030 года, а в качестве места строительства предприятия по добыче водорода выбрана Австралия. Дело в том, что само предприятие по добыче водорода из воды занимает площадь не более одного квадратного километра, но если ориентироваться на энергоснабжение производства из возобновляемых источников, то солнечная электростанция по соседству займёт уже 64 квадратных километра. Австралия и в этом смысле обладает как благоприятным климатом и географическим положением, так и достаточными площадями.

Суть технологии, предложенной японскими производителями водорода, заключается в совместном электролизе воды и толуола — на выходе получается метилциклогексан, который можно хранить и транспортировать при обычной температуре окружающей среды, тогда как чистый водород требует хранения при температуре минус 253 градуса Цельсия, что делает его транспортировку очень затратной. Извлекать водород из метилциклогексана можно уже в непосредственной близости к потребителям.

 

 

 

Подобная технология не только в два раза сокращает затраты на строительство завода по добыче топлива, но и в три раза снижает себестоимость килограмма водорода. В случае с Японией она сокращается до $3 за килограмм. Для справки, использующий водород в качестве топлива автомобиль Toyota Mirai в экспериментальных условиях, далёких от повседневного режима эксплуатации, способен потреблять не более 0,56 кг водорода на 100 км пути. По сути, добываемое по новой технологии топливо снижает стоимость пробега до $1,78 на сотню километров.

Японское правительство поставило цель использовать на территории страны до 3 млн тонн водорода к 2030 году. Примерно пятнадцать процентов от этого объёма должно приходиться на «зелёный» водород. Предприятие, которое в Австралии построят Eneos и Chiyoda, будет покрывать потребности Японии в водороде почти на 10 %. В энергетическом выражении производительность такого предприятия будет сопоставима с мощностью ядерного реактора.

Источник:

• Nikkei Asian Review

https://3dnews.ru/1042415/yaponskiy-proizvoditel-nashyol-sposob-v-tri-raza-snizit-stoimost-vodorodnogo-topliva?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop

 

 

[smallvirus]

The loyal liberal сказал(а) 14 минут назад:

но если ориентироваться на энергоснабжение производства из возобновляемых источников, то солнечная электростанция по соседству займёт уже 64 квадратных километра.

 

The loyal liberal сказал(а) 15 минут назад:

Суть технологии, предложенной японскими производителями водорода, заключается в совместном электролизе воды и толуола — на выходе получается метилциклогексан

Да вы хоть у...... на луну прыгайте, если на 1 кг водорода надо затратить столько энергии, то столько вы и потратите. Физику не обмануть. Или с метана получайте.

 

Не говоря уж о том, что водород опасен.

[xbizzy]

ВОДОРОДНЫЕ АВТОМОБИЛИ ЕЩЕ НЕ ИНТЕРЕСНЫ ПОКУПАТЕЛЯМ? HONDA ПРЕКРАЩАЕТ ПРОИЗВОДСТВО CLARITY

 

Honda прекращает выпуск водородных автомобилей Clarity. В прошлом году компания отменила электрическую версию этого седана, и теперь водородный и подключаемый гибрид пойдут под нож. Производство остановится в августе, хотя продажи будут продолжаться еще некоторое время. Решение Honda вызвано слабым спросом на автомобили на водороде, а также новым акцентом компании на электромобили.

 

В 2020 году была продана всего 551 такая машина, а годом ранее было продано 805 машин .За машину просили 71 200 долларов.В результате на рынке потребительских водородных автомобилей останутся всего два игрока: Toyota Mirai и Hyundai Nexo.

[Реникса]

Пусть ищут...

[Саша]

Перейдут на водород, Россия станет лидером продаж водорода. 

Это карма. 

[ПСОМ]

Из опилок спирт не проще? ... циклогексанон, бл...

Edited June 20, 2021 by ПСОМ

[Niis]

Интересно, ведёт кто-нибудь учёт вариантов светлого будущего в исполнении Запада?

 

Помнится, был биодизель, потом сланцевая нефть со сланцевым газом. Ветроэнергетика, теперь водород...

И нет, чтоб раздать пенсионерам такие деньжищи!

 

Полкило водорода на сто миль пути? Да я и в тыщу миль поверю, тут, главное, вести учёт очередных прорывных технологий и регулярно перечитывать откровения учоных, аналитиков и, конечно же, независимых журналистов. 

[GOzZ]

Ок, замеена бензину, углю и богомерзким атомвым "сборкам". Толуол.

Яд. Огнеопасен. Вывает поражения всего организма и остального. Так что вместо заводов по производству бензина построим заводы производства толуола.

Брава. Овации, зал встает, Грета Тунберг тащит Маэстро Дирижеру букет...

Edited June 20, 2021 by GOzZ

[kpi]

GOzZ сказал(а) 6 минут назад:

Ок, замеена бензину, углю и богомерзким атомвым "сборкам". Толуол.

Яд. Огнеопасен. Вывает поражения всего организма и остального. Так что вместо заводов по производству бензина построим заводы производства толуола.

Брава. Овации, зал встает, Грета Тунберг тащит Маэстро Дирижеру букет...

и, естессна, ликтричество из розетки

[The loyal liberal]

GOzZ сказал(а) 6 минут назад:

Ок, замеена бензину, углю и богомерзким атомвым "сборкам". Толуол.

Яд. Огнеопасен. Вывает поражения всего организма и остального. Так что вместо заводов по производству бензина построим заводы производства толуола.

Брава. Овации, зал встает, Грета Тунберг тащит Маэстро Дирижеру букет...

Толуол и содержащие его смеси, например, Р-646, являются псевдогаллюциногенными веществами. Для борьбы против токсикомании фирма Хенкель исключила толуол из клея «Момент», заменив его ацетоном.

 

         90е ушли , а люди из 90х остались.

 

 

[GOzZ]

The loyal liberal сказал(а) Только что:

Толуол и содержащие его смеси, например, Р-646, являются псевдогаллюциногенными веществами. Для борьбы против токсикомании фирма Хенкель исключила толуол из клея «Момент», заменив его ацетоном.

 

         90е ушли , а люди из 90х остались.

 

 

Классно поменяли.jpg

[xbizzy]

Niis сказал(а) 1 час назад:

Интересно, ведёт кто-нибудь учёт вариантов светлого будущего в исполнении Запада?

 

Помнится, был биодизель, потом сланцевая нефть со сланцевым газом. Ветроэнергетика, теперь водород...

И нет, чтоб раздать пенсионерам такие деньжищи!

. 

 

Все на плаву. Фирст Солар и Реневабле не брал, хотя цена привлекательная

А вот в Хуллион вложился, на долгосрок

 

пс: их пенсам не надо, им что раздали все на бирже

Спойлер

Hyliion была основана в 2015 г. в штате Техас выпускником Университета Карнеги-Меллона, инженером-механиком Томасом Хили.
В отличие от Nikola и Tesla компания не стала замахиваться на производство электрических грузовиков, а предложила сначала технологию частичной электрификации тяжелых грузовиков и седельных тягачей, работающих на дизельном топливе и сжиженном газе. Комплект для электрификации от Hyliion может быть установлен как на новые, так и на подержанные грузовики.

У Hyliion есть и проект по полной электрификации седельных тягачей, Hypertruck ERX. Комплект может быть установлен на седельные тягачи таких производителей, как Freightliner, Kenworth, Peterbilt, Navistar, Volvo и International. Промышленный выпуск намечен на 2021 г. 
 

 

 

 

Edited June 20, 2021 by xbizzy

[The loyal liberal]

Niis сказал(а) 21 минуту назад:

Интересно, ведёт кто-нибудь учёт вариантов светлого будущего в исполнении Запада?

 

Помнится, был биодизель, потом сланцевая нефть со сланцевым газом. Ветроэнергетика, теперь водород...

И нет, чтоб раздать пенсионерам такие деньжищи!

 

Полкило водорода на сто миль пути? Да я и в тыщу миль поверю, тут, главное, вести учёт очередных прорывных технологий и регулярно перечитывать откровения учоных, аналитиков и, конечно же, независимых журналистов. 

Использование водорода это не вариант светлого будущего , а одна из технологий.

А светлое будущее это коммунизм.

[теоретег с ганзы]

Niis сказал(а) 58 минут назад:

был биодизель

Он остался, как и биоэтанол. В виде 10% добавки к торадиционному топливу. И все довольны.

[PUU18]

The loyal liberal сказал(а) 2 часа назад:

Суть технологии, предложенной японскими производителями водорода, заключается в совместном электролизе воды и толуола — на выходе получается метилциклогексан, который можно хранить и транспортировать при обычной температуре окружающей среды, тогда как чистый водород требует хранения при температуре минус 253 градуса Цельсия, что делает его транспортировку очень затратной.

    Где наши неуловимые шпики - Петров и Баширов? Есть тема - украсть технологии зеленой энергетики.

[andrey682006]

 

Цитата

Метилциклогексан — бесцветная жидкость с температурой кипения 101 °С, температурой плавления −126,3 °С и плотностью 0,77 г/см^3[5].

По химическим свойствам гексагидротолуол похож на алкан. Он может вступать в реакции галогенирования, нитрования, сульфохлорирования и др. В реакции окисления вступает только в жёстких условиях, образуя соответствующий циклический спирт, кетон или дикарбоновую кислоту (в случае разрыва цикла). В присутствии катализаторов дегидрируется с образованием толуола^[6]:

 

Получение

Метилциклогексан содержится в нефтепродуктах и выделяется из них в промышленном масштабе. Также возможно его получение каталитическим гидрированием толуола^[7]:

 

Это что получается - японцы получат водород из метилциклогексана и в остатке - толуол.

А толуол куда? Обратно в Австралию?

Или сырьём в химпром?

А сколько стоит толуол, сколько его нужно в химическом производстве?

Насколько целесообразно экономически это использование?

Почему в статье написали о снижении расходов в три раза, но не сравнили со стоимостью бензина?

 

ПС кстати, а в машину заправляют метилциклогексан или уже водород?

В какой момент происходит отделение водорода? На АЗС? На заводе? Цена вопроса транспортировки и дегидрирования учтена в этих выкладках?

Вот очень сильно в этом сомневаюсь.

Edited June 20, 2021 by andrey682006

[Феликс]

ПСОМ сказал(а) 2 часа назад:

Из опилок спирт не проще? ... циклогексанон, бл...

Проще, но.....

А) нам опасно ибо спирт!

Б) это уже не японский метод ибо самурай должен превозмогать, а остальные страдать от его долбоящерства (киосеру всем в помощь)

[РУСИЧ]

Как химику органику мне смешно. Это прямо в автомобиле будет реактор конверсии метилциклогексана в водород?  И куда девать толуол?

[A2G]

andrey682006 сказал(а) 1 час назад:

ПС кстати, а в машину заправляют метилциклогексан или уже водород?

В какой момент происходит отделение водорода? На АЗС? На заводе? Цена вопроса транспортировки и дегидрирования учтена в этих выкладках?

Вот очень сильно в этом сомневаюсь.

Вообще-то не это важно. Важно то что сжигание водорода наносит природе на порядок выше ущерб, чем бензин и дизель вместе взятые. Вот если водородом разбавлять какое-либо топливо, то эффект будет уже для экологии намного лучший. Стало быть в машине водород производить не будут. В нете в свое время было много роликов от разных конструкторов, которые соединяли в ДВС установку для производства водорода, что давало до 30% экономии обычного топлива. Но потом что-то в мире пошло не так - вытерли все ролики вместе никнеймами(наверное Сечин постарался). У меня к этой водородной идилии один простой вопрос: А куда мы денем такую кучу бензинов, причем другие компоненты крекинга человечеству нужны даже очень???  

[Синус]

https://ru.wikipedia.org/wiki/Метилциклогексан

На 91 углеродную единицу массы толуола (извините, на 92 единицы массы) добавляется 6 единиц массы водорода.

92 единицы массы - условная канистра. И в ней 6 единиц массы - собственно водород.

При плотности в 770 кг на кубометр, получаем этого водорода 4,6 килограмма на кубометр.

Жидкий водород https://ru.wikipedia.org/wiki/Жидкий_водород#Преимущества

70 килограмм на кубометр.

Вот и задумаемся. А что же полезнее то?

Таскать через океан бомбу из жидкого водорода? Или таскать бомбу ЯДОВИТУЮ?

Вот справка про сам циклогексан. https://ru.wikipedia.org/wiki/Циклогексан

В Австралию нужно тащить много сотен тысяч тонн этого вещества. Общеядовитого. Наверняка ещё и мутагенного.

Метилциклогексан - тоже отрава, хотя и слабее. http://base.safework.ru/iloenc?doc&nd=857300050&nh=0&ssect=2

*********************************

Перевожу на русский язык. Вместо 70 кг водорода (в ужасных условиях жидкой температуры) на кубометр придётся тащить всего то 4,6 кг на кубометр. В пятнадцать раз больше кубометров.

***************************************

Посчитайте варианты.

Разлом танкера с жидким водородом заморозит огромный айсберг. Он растает за полгода.Или раньше.

Делаем систему танкеров с циклогексаном? И получаем сотни опасных объектов. Каждый из них опасен и в случае пожара и в случае разлома и разлива в море.

Пожар даст огромный выброс в воздух отравляющих веществ. И отравленное море и берега.

Не знаю, что выгоднее, что опаснее.

[Синус]

РУСИЧ сказал(а) 34 минуты назад:

Как химику органику мне смешно. Это прямо в автомобиле будет реактор конверсии метилциклогексана в водород?  И куда девать толуол?

У вас большая проблема. Вы - человек разумный. И понимаете,ЧТО будет означать вброс в транспортные цепи планеты сотен тысяч тонн циклогексана.

Общеядовитого вещества.

Слабоядовитое? Но, это даже не соляр, это даже не нефть. Взрывоопасное даже при концентрации 1,2% в воздухе.Пожароопасное, как бензин, взрывоопасное, как бензин. Ещё и ядовитое.

Счастья...

Ну не полные штаны, но много, очень много.  счастья.

[Синус]

РУСИЧ сказал(а) 56 минут назад:

Как химику органику мне смешно. Это прямо в автомобиле будет реактор конверсии метилциклогексана в водород?  И куда девать толуол?

 

У вас большая проблема. Вы - человек разумный.

Химик.

И понимаете,ЧТО будет означать вброс в транспортные цепи планеты сотен тысяч тонн циклогексана/толуола.

Общеядовитого вещества.

Слабоядовитое? Но, это даже не соляр, это даже не нефть. Взрывоопасное даже при концентрации 1,2% в воздухе.Пожароопасное, как бензин, взрывоопасное, как бензин. Ещё и ядовитое.

Счастья...

Ну не полные штаны, но много, очень много.  счастья.

И это, ДА. Много-много-много толуола в мире? Скажите мне, что от него не мало-мало шагов до тротила и гексогена

[Шпиндель]

The loyal liberal сказал(а) 12 часов назад:

Толуол и содержащие его смеси, например, Р-646, являются псевдогаллюциногенными веществами. Для борьбы против токсикомании фирма Хенкель исключила толуол из клея «Момент», заменив его ацетоном.

 

         90е ушли , а люди из 90х остались.

 

 

И толуол, и ацетон являются прекурсорами.

[Диван]

РУСИЧ сказал(а) 8 часов назад:

Как химику органику мне смешно. Это прямо в автомобиле будет реактор конверсии метилциклогексана в водород?  И куда девать толуол?

Для начала надо получить толуол

-" в совместном электролизе воды и толуола "- короче химикам работы непочатый край.

Японцы опять какую то хрень придумали.

[Foxtrot]

A2G сказал(а) 8 часов назад:

Важно то что сжигание водорода наносит природе на порядок выше ущерб, чем бензин и дизель вместе взятые.

Вы не могли бы пояснить эту фразу? Заранее спасибо.

[РУСИЧ]

Шпиндель сказал(а) 1 час назад:

И толуол, и ацетон являются прекурсорами.

Ацетон свободно продаётся

[Автолик]

Я не ракетчик, я филоло...  В смысле, я не очень понимаю, почему они там все вцепились в этот самый водород. Ну хотите вы нулевого углеродного следа, так развивайте технологии синтеза метана из СО₂ и Н₂О. На выходе будете иметь ноль, сколько углекислого газа выбросили - столько перед эти и забрали. И не надо этих геморроев с производством водорода, транспортировкой, высокой температурой сжигания и все такое... 

[okinalex]

Я не понял вот чего. Это самый метилциклогексан это 14 атомов водорода. И это жидкость. Жидкости, как известно, не сжимаются. 

Вот что-то я сильно сомневаюсь, что сжатый водород будет перевозить дороже этой жидкости. Именно сжатый, не сжиженный. К тому же толуол это не поваренная соль -- это токсичное вещество. 

Edited June 22, 2021 by okinalex

[VO1]

The loyal liberal сказал(а) 23 часа назад:

Толуол и содержащие его смеси, например, Р-646, являются псевдогаллюциногенными веществами. Для борьбы против токсикомании фирма Хенкель исключила толуол из клея «Момент», заменив его ацетоном.

 

         90е ушли , а люди из 90х остались.

 

 

Ацетон входит в список наркотических прекурсоров, продажа ацетона требует спецучета.

[VO1]

РУСИЧ сказал(а) 9 часов назад:

Ацетон свободно продаётся

Требует спецучета, ведение журнала прекурсоров. Проще не торговать им.

[KoL9n]

andrey682006 сказал(а) 21 час назад:

Это что получается - японцы получат водород из метилциклогексана и в остатке - толуол.

А толуол куда? Обратно в Австралию?

 

В Австралии месторождение метилциклогексана? Я что-то проспал?

[РУСИЧ]

VO1 сказал(а) 13 минут назад:

Требует спецучета, ведение журнала прекурсоров. Проще не торговать им.

В магазине хозтоваров любой может его купить. Вот толуол купить нельзя, раньше было можно.

[VO1]

РУСИЧ сказал(а) 1 минуту назад:

В магазине хозтоваров любой может его купить. Вот толуол купить нельзя, раньше было можно.

Это другие растворители, ацетон трудно найти.

[KoL9n]

okinalex сказал(а) 6 часов назад:

Вот что-то я сильно сомневаюсь, что сжатый водород будет перевозить дороже этой жидкости. Именно сжатый, не сжиженный

 

Водород очень паскуден по своей физической природе. Сверхтекуч, пролезает в микротрещины. К тому же легко образует гидриды металлов, что делает их хрупкими. То есть встаёт вопрос о материале для ёмкостей. Или об особых условиях перевозки.

[KoL9n]

VO1 сказал(а) 1 минуту назад:

Это другие растворители, ацетон трудно найти.

 

Как бывший маляр Вам говорю - в отделе лако-красочной продукции, в любом строймаркете. Как, собственно, и толуол. И их смеси с другими "амброзиями".

Edited June 21, 2021 by KoL9n

[VO1]

KoL9n сказал(а) 1 минуту назад:

 

Как бывший маляр Вам говорю - в отделе лако-красочной продукции, в любом строймаркете. Как, собственно, и толуол. И их смеси с другими "амброзиями".

Наличие ацетона на полке приводит к нашествию нариков, которые не покупают а тырят и не только ацетон. Проще ацетон не продавать.

[KoL9n]

VO1 сказал(а) 2 минуты назад:

Наличие ацетона на полке приводит к нашествию нариков, которые не покупают а тырят и не только ацетон. Проще ацетон не продавать.

 

Видимо строймагазы об этом не знают... 

 

В составе 646 растворителя например он есть. И не только.

[VO1]

KoL9n сказал(а) 1 минуту назад:

 

Видимо строймагазы об этом не знают... 

 

В составе 646 растворителя например он есть. И не только.

В составе да. Чистый ацетон на полках давно видели?

[KoL9n]

VO1 сказал(а) 7 минут назад:

В составе да. Чистый ацетон на полках давно видели?

 

Боюсь соврать, но в прошлом году вроде видел. Поймите правильно, это не самая нужная мне вещь... при случае гляну.

 

Похожая тема была с ма...вкой*, типа её перестали продавать в аптеках из-за толи террористов, то ли нариков... В отделе сад и дача видел весной упаковки аж по 30 гр. И другие вещества (называть не буду) тоже.

 

* в свете темы по предупреждению... недавно была, думаю все помнят.

[VO1]

KoL9n сказал(а) 1 минуту назад:

 

Боюсь соврать, но в прошлом году вроде видел. Поймите правильно, это не самая нужная мне вещь... при случае гляну.

 

Похожая тема была с ма...вкой*, типа её перестали продавать в аптеках из-за толи террористов, то ли нариков... В отделе сад и дача видел весной упаковки аж по 30 гр. И другие вещества (называть не буду) тоже.

 

* в свете темы по предупреждению... недавно была, думаю все помнят.

Ма....вка которая продается не чистая, процент содержания понижен.

[KoL9n]

VO1 сказал(а) 3 минуты назад:

Ма....вка которая продается не чистая, процент содержания понижен.

 

Чтобы Вам ответить нужно вникнуть в проблему. На сколько загрязнена, критично ли это для процессов, и т.п. ... а мне лень. Надеюсь на понимание. Извините.

[РУСИЧ]

VO1 сказал(а) 1 час назад:

Это другие растворители, ацетон трудно найти.

У нас нетрудно. Небольшой хозмагазин у моего дома торгует. Кроме того, видел в продаже в магазине "радиолюбитель". Им платы чистят

[Triff11]

РУСИЧ сказал(а) 8 минут назад:

VO1 сказал(а) 2 часа назад:

Это другие растворители, ацетон трудно найти.

У нас нетрудно. Небольшой хозмагазин у моего дома торгует. Кроме того, видел в продаже в магазине "радиолюбитель". Им платы чистят

Ацетоном платы? Мусью знает толк в извращениях 

[РУСИЧ]

Triff11 сказал(а) 6 минут назад:

Ацетоном платы? Мусью знает толк в извращениях 

Ну может лак разводят. Факт в том что продают без предъявления паспорта в неограниченном количестве?

[andrey682006]

KoL9n сказал(а) 2 часа назад:

 

В Австралии месторождение метилциклогексана? Я что-то проспал?

В Австралии ветрогенерация, которая толуол снова превратит в метилциклогексан.

Суть изобретения японцев - снижение стоимости и сложности хранения и транспортировки водорода, полученного при помощи ветрогенерации. Метилциклогексан - способ более безопасно и удобно транспортировать водород. Вот только упаковка (толуол) - что с ней делать? И сколько стОит?

[Triff11]

РУСИЧ сказал(а) 25 минут назад:

Triff11 сказал(а) 32 минуты назад:

Ацетоном платы? Мусью знает толк в извращениях 

Ну может лак разводят. Факт в том что продают без предъявления паспорта в неограниченном количестве?

Ну насколько у нас тут жОстко с регулами ЕС, и то продаётся свободно.

[Грязный Санчез]

andrey682006 сказал(а) В 20.06.2021 в 21:09:

 

 

Это что получается - японцы получат водород из метилциклогексана и в остатке - толуол.

А толуол куда? Обратно в Австралию?

Или сырьём в химпром?

А сколько стоит толуол, сколько его нужно в химическом производстве?

Насколько целесообразно экономически это использование?

Почему в статье написали о снижении расходов в три раза, но не сравнили со стоимостью бензина?

 

ПС кстати, а в машину заправляют метилциклогексан или уже водород?

В какой момент происходит отделение водорода? На АЗС? На заводе? Цена вопроса транспортировки и дегидрирования учтена в этих выкладках?

Вот очень сильно в этом сомневаюсь.

на месте

 

The loyal liberal сказал(а) В 20.06.2021 в 17:51:

Извлекать водород из метилциклогексана можно уже в непосредственной близости к потребителям.

доставка и дегидрирование действительно ещё дофига сколько затрат составит 

[A2G]

Foxtrot сказал(а) В 21.06.2021 в 06:53:

Вы не могли бы пояснить эту фразу? Заранее спасибо.

Извините что поздно отвечаю на ваш вопрос. Если коротко: все дело в NOx.

Если развернуто то читайте под спойлером.

Спойлер

Все мы знаем формулу Н2О. Некоторые еще знают, что при сжигании водорода выделяется энергия (около 140 МДж/кг). Особо упоротые еще знают, что водород производят на водородных станциях, а кислород на кислородных станциях.
Еще кто-то слышал, что это самое экологичное топливо, так как выхлоп целиком состоит из водяного пара Н2О.
На этом «знания» заканчиваются.

Про то, что водяной пар — это главный парниковый газ я писал тут: 
https://smart-lab.ru/blog/659641.php
 
Теперь перейдем непосредственно к самому процессу сжигания.
Приблизительно процесс описывается формулой 2H2 + O2 = 2H2O + E
Проблема в том, что при сжигании водорода используют не чистый водород, а атмосферный воздух.
атмосферный воздух состоит из азота на 78%, кислорода на 21 % — кислород. 1% приходится на другие газы, включая ныне нелюбимый всеми СО2.

Так что же происходит?
Всё дело в том, что при температуре горения более 600 оС, а особенно после 1500оС начинается реакция азота и кислорода:

тепловой эффект реакции −180,9 кДж
NO не имеет запаха, но при вдыхании может связываться с гемоглобином, подобно угарному газу переводя его в форму, не способную переносить кислород.
При комнатной температуре и атмосферном давлении происходит окисление NO кислородом воздуха:

Оксид азота (IV) NO2 (диоксид азота; двуокись азота) в высоких концентрациях раздражает лёгкие и может привести к серьёзным последствиям для здоровья. NO2 соединяется с водой, хорошо растворяется в жире и может проникать в капилляры лёгких, где он вызывает воспаление и астматические процессы. Концентрация NO2 свыше 200 ppm считается летальной, но уже при концентрации свыше 60 ppm могут возникать неприятные ощущения и жжение в лёгких. Долговременное воздействие более низких концентраций может вызывать головную боль, проблемы с пищеварением, кашель и лёгочные заболевания.
В клинике острого отравления оксидами азота различают четыре периода: латентный, нарастания отёка лёгких, стабилизации и обратного развития[3]. В скрытом периоде мнимого благополучия, который может продолжаться 4—12 часов, больного может беспокоить конъюнктивит, ринит и фарингит за счёт раздражения слизистых оболочек, проявляющиеся кашлем, слезотечением, общим недомоганием, однако его общее состояние в целом удовлетворительное. Затем состояние больного ухудшается: по мере развития отёка лёгких появляется влажный кашель со слизистой или кровянистой мокрота, одышка, цианоз, тахикардия, субфебрильное или фебрильное повышение температуры. Возникает чувство страха, психомоторное возбуждение и судороги. В отсутствие квалифицированной медицинской помощи это может привести к летальному исходу.

 Токсичность! Оксид азота (II) — ядовитый газ с удушающим действием.

Ответствен за смог!
 Смог — это чрезмерное загрязнение воздуха вредными веществами, выделенными в результате работы промышленных производств, транспортом и теплопроизводящими установками при определённых погодных условиях. Выбросы NOx считаются одной из основных причин образования фотохимического смога:


ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BC%D0%BE%D0%B3
Но это мелочи!
Соединяясь с парами воды в атмосфере, NOx образуют азотную кислоту, и, вместе с оксидами серы, являются причиной образования кислотных дождей.
Лес после кислотного дождя:


Именно по оксидам азота сильно ударили экологические нормы ЕВРО, начиная с ЕВРО-3:

ru.wikipedia.org/wiki/%D0%95%D0%B2%D1%80%D0%BE-6

И так, а что же при сжигании водорода?
Температура более 1500 градусов, что приводит к недопустимо высоким выбросам NOx!!!

 

при горении водорода в воздухе достигается температура около 2000°С.

(Кстати, эти любимые всеми клапана EGR в автомобилях как раз и призваны снижать образование оксидов азота)

Особо забавно читать выводы по эксплуатации экспериментальных энергических установок на водороде:

 

Газовая турбина на водороде

Ключевая технология, необходимая для масштабного использования водорода в газовой электроэнергетике, – водородная турбина. По оценке компании Mitsubishi Hitachi Power Systems (MHPS), на существующих газотурбинных установках можно увеличить долю водорода до 20% в смеси его с природным газом без существенных изменений в конструкции. MHPS успешно испытала в Японии сверхмощную газовую турбину серии J в работе на топливной смеси из природного газа (70%) и водорода (30%). Испытания были проведены на заводе в Такасаго на парогазовой установке мощностью 700 МВт (КПД – 63% с температурой газов после камеры сгорания ГТУ – 1600°C). Для сжигания топлива использовались горелки с вихревым перемешиванием. Благодаря водороду выбросы CO2 сократились на 10%, а выбросы оксидов азота, по мнению компании, «остались на удовлетворительном уровне».

www.ngv.ru/magazines/article/vodorodnaya-energetika-mify-i-realnost/

Т.е. если мы меняем смесь природного газа и водорода на (60%) и (40%), то очевидно что выбросы оксидов азота, даже по мнению компании оказываются уже на каком-то совершенно неприличном уровне!

Кроме того, водород чрезвычайно взрывопожароопасен!
10 июня 2019 года на водородной заправочной станции компании Uno-X в Саннвике (Норвегия) произошёл мощный взрыв, причиной которого послужила утечка водорода из баллона высокого давления. В результате взрыва не было погибших, однако воздействие взрыва было столь велико, что ощущалось как землетрясение в радиусе 28 километров. 
norwaytoday.info/news/explosion-sandvika-hydrogen-tank/

Кстати, ранее именно из-за оксидов азота был похоронен проект автомобиля на газотурбинном двигателе:

 

[Foxtrot]

A2G сказал(а) 50 минут назад:

Извините что поздно отвечаю на ваш вопрос. Если коротко: все дело в NOx.

Если развернуто то читайте под спойлером.

  Показать контент

Все мы знаем формулу Н2О. Некоторые еще знают, что при сжигании водорода выделяется энергия (около 140 МДж/кг). Особо упоротые еще знают, что водород производят на водородных станциях, а кислород на кислородных станциях.
Еще кто-то слышал, что это самое экологичное топливо, так как выхлоп целиком состоит из водяного пара Н2О.
На этом «знания» заканчиваются.

Про то, что водяной пар — это главный парниковый газ я писал тут: 
https://smart-lab.ru/blog/659641.php
 
Теперь перейдем непосредственно к самому процессу сжигания.
Приблизительно процесс описывается формулой 2H2 + O2 = 2H2O + E
Проблема в том, что при сжигании водорода используют не чистый водород, а атмосферный воздух.
атмосферный воздух состоит из азота на 78%, кислорода на 21 % — кислород. 1% приходится на другие газы, включая ныне нелюбимый всеми СО2.

Так что же происходит?
Всё дело в том, что при температуре горения более 600 оС, а особенно после 1500оС начинается реакция азота и кислорода:

тепловой эффект реакции −180,9 кДж
NO не имеет запаха, но при вдыхании может связываться с гемоглобином, подобно угарному газу переводя его в форму, не способную переносить кислород.
При комнатной температуре и атмосферном давлении происходит окисление NO кислородом воздуха:

Оксид азота (IV) NO2 (диоксид азота; двуокись азота) в высоких концентрациях раздражает лёгкие и может привести к серьёзным последствиям для здоровья. NO2 соединяется с водой, хорошо растворяется в жире и может проникать в капилляры лёгких, где он вызывает воспаление и астматические процессы. Концентрация NO2 свыше 200 ppm считается летальной, но уже при концентрации свыше 60 ppm могут возникать неприятные ощущения и жжение в лёгких. Долговременное воздействие более низких концентраций может вызывать головную боль, проблемы с пищеварением, кашель и лёгочные заболевания.
В клинике острого отравления оксидами азота различают четыре периода: латентный, нарастания отёка лёгких, стабилизации и обратного развития[3]. В скрытом периоде мнимого благополучия, который может продолжаться 4—12 часов, больного может беспокоить конъюнктивит, ринит и фарингит за счёт раздражения слизистых оболочек, проявляющиеся кашлем, слезотечением, общим недомоганием, однако его общее состояние в целом удовлетворительное. Затем состояние больного ухудшается: по мере развития отёка лёгких появляется влажный кашель со слизистой или кровянистой мокрота, одышка, цианоз, тахикардия, субфебрильное или фебрильное повышение температуры. Возникает чувство страха, психомоторное возбуждение и судороги. В отсутствие квалифицированной медицинской помощи это может привести к летальному исходу.

 Токсичность! Оксид азота (II) — ядовитый газ с удушающим действием.

Ответствен за смог!
 Смог — это чрезмерное загрязнение воздуха вредными веществами, выделенными в результате работы промышленных производств, транспортом и теплопроизводящими установками при определённых погодных условиях. Выбросы NOx считаются одной из основных причин образования фотохимического смога:


ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BC%D0%BE%D0%B3
Но это мелочи!
Соединяясь с парами воды в атмосфере, NOx образуют азотную кислоту, и, вместе с оксидами серы, являются причиной образования кислотных дождей.
Лес после кислотного дождя:


Именно по оксидам азота сильно ударили экологические нормы ЕВРО, начиная с ЕВРО-3:

ru.wikipedia.org/wiki/%D0%95%D0%B2%D1%80%D0%BE-6

И так, а что же при сжигании водорода?
Температура более 1500 градусов, что приводит к недопустимо высоким выбросам NOx!!!

 

при горении водорода в воздухе достигается температура около 2000°С.

(Кстати, эти любимые всеми клапана EGR в автомобилях как раз и призваны снижать образование оксидов азота)

Особо забавно читать выводы по эксплуатации экспериментальных энергических установок на водороде:

 

Газовая турбина на водороде

Ключевая технология, необходимая для масштабного использования водорода в газовой электроэнергетике, – водородная турбина. По оценке компании Mitsubishi Hitachi Power Systems (MHPS), на существующих газотурбинных установках можно увеличить долю водорода до 20% в смеси его с природным газом без существенных изменений в конструкции. MHPS успешно испытала в Японии сверхмощную газовую турбину серии J в работе на топливной смеси из природного газа (70%) и водорода (30%). Испытания были проведены на заводе в Такасаго на парогазовой установке мощностью 700 МВт (КПД – 63% с температурой газов после камеры сгорания ГТУ – 1600°C). Для сжигания топлива использовались горелки с вихревым перемешиванием. Благодаря водороду выбросы CO2 сократились на 10%, а выбросы оксидов азота, по мнению компании, «остались на удовлетворительном уровне».

www.ngv.ru/magazines/article/vodorodnaya-energetika-mify-i-realnost/

Т.е. если мы меняем смесь природного газа и водорода на (60%) и (40%), то очевидно что выбросы оксидов азота, даже по мнению компании оказываются уже на каком-то совершенно неприличном уровне!

Кроме того, водород чрезвычайно взрывопожароопасен!
10 июня 2019 года на водородной заправочной станции компании Uno-X в Саннвике (Норвегия) произошёл мощный взрыв, причиной которого послужила утечка водорода из баллона высокого давления. В результате взрыва не было погибших, однако воздействие взрыва было столь велико, что ощущалось как землетрясение в радиусе 28 километров. 
norwaytoday.info/news/explosion-sandvika-hydrogen-tank/

Кстати, ранее именно из-за оксидов азота был похоронен проект автомобиля на газотурбинном двигателе:

 

Весьма познавательно, спасибо.

Однако вот этот момент (помимо вреда экологии, опустим сие):

Цитата

Всё дело в том, что при температуре горения более 600 оС, а особенно после 1500оС начинается реакция азота и кислорода:

тепловой эффект реакции −180,9 кДж

в первую очередь говорит о том, что использование атмосферного кислорода существенно понижает КПД водородного двигателя.

Естественный вывод?

А использовать не атмосферный, а чистый, сжиженный кислород.

И все проблемы решаются - ни понижения КПД, ни оксидов азота.

Правда, заправляться придётся двумя компонентами топлива, а не одним. Ну так мы и рассуждаем о временах, когда сжиженный водород станет так же доступен, как сейчас - бензин. Почему бы тогда и сжиженному кислороду не стать дешёвым и доступным?

[A2G]

Foxtrot сказал(а) 4 минуты назад:

Почему бы тогда и сжиженному кислороду не стать дешёвым и доступным?

Да быстрее мы увидим воочию радиацию в виде какой-нибудь жидкости, чем дешевый да еще сжиженный кислород. Надо виды энергий развивать, и получать новые виды энергий. А то все одно: крутим - получаем что-то, или греем - и так же получаем что-то.