Добыча водорода в домашних условиях: методы и получение в домашних условиях

Добыча водорода в домашних условиях: методы и получение в домашних условиях

Содержание

Конкурс — Получение водорода тремя способами

Получить водород!  До недавнего времени это была моя мечта 🙂 . И я твёрдо решил осуществить ее.

В магазине я приобрёл все необходимые реактивы:

 

Далее заперся в своей комнате и начал творить! В итоге я в домашних условиях смог повторить все нижеописанные способы  получения водорода. И я просто обязан поделиться с вами своими знаниями. Итак, три способа получения водорода.

Способ №1 и все необходимые для него реактивы.

1 Сульфат меди (медный купорос ) его можно купить в любом цветочном магазине ( внимание не путайте с лавками где продоются только цветы нужен магазин с удобрениями ) просто зайдите и скажите что вам нужен медный купорос

2 Обычная пищевая соль

3 фольга (если честно то подойдёт любое алюминиевое изделие будь то ложка или проволока)

Вот собственно и все реактивы. Теперь немного о посуде в которой мы всё это будем делать.

1 Бутылка из толстого стекла ( отлично подойдёт из под вина, пива или шампанского )

2 Кострюля с холодной водой .

Для чего нужно было именно из толстого стекла и с холодной водой? А нужно это поскольку при данной реакции выделяется большоё количество тепла и бутылка может треснуть или вовсе лопнуть.

А теперь начнём!!!! Насыпаем в бутылку примерно четыре ложки сульфата меди и столько же соли ( соли желательно брать немного больше ) добавим воды  и всё это тщательно перемешиваем.  Если всё сделано правильно то раствор должен стать зелёным, если нет, то добавьте ещё соли. Раствор готов! Начнём кидать туда алюминий ИИИИИИИ УРА-УРА начал выделяться водород, при этом алюминий начнёт ржаветь , а вода начнёт пузыриться.

Но как-же это происходит, как идёт реакция??? Дело в том что образующися хлорид меди смывает защитную пленку с алюминия и на равне с восстановлением меди идет образование водорода.

Способ № 2 и реактивы.

  1. Гидроксид натрия. Раньше я незнал где его купить, но потом узнал что он продоётся как средство для прочистки труб — крот в любом магазине бытовой химии.
  2. Алюминий ( ну вы поняли).

Ну бутылка и вода как в способе №1

Нальём крота в бутылку(если у вас сухой и в гранулах, то разбавьте водой ) . Добавим алюминий (его лучше обжечь на костре перед добавлением). Через минуты две начнётся очень бурная реакция с выделением водорода в больших количествах.

Внимание!!!!!!!! Второй способ ООООчень опасный, советую проделывать его в перчатках( Гидроксид натрия сильно разъедает кожу!!!). Перчаток у меня не нашлось и я делал без них. Потом сильно пожалел. К вечеру у меня все руки были КРАСНЫМИ! и безумно болели. Но самая большая опасность в этой реакции это ВОДОРОД!!!!Его выделяется много!!!! И вообще я не советую проводить этот способ в домашних условиях!!!!

Тут всё тоже самое, только едкая щелочь намного быстрее смывает защитную плёнку с алюминия и далее идёт реакция с выделением водорода

Способ №3.

В этом способе не нужно реактивов. Ну кроме поваренной соли. Этот опыт будет проводится с помощью электролиза. Всё что нужно это пропустить через раствор поваренной соли электричество.Ток должен быть постоянным. ( Водород будет выделяться на аноде, а на катоде небольшие количества кислорода

Как сделать водородную воду в домашних условиях, способы ее употребления

Что такое водородная вода

Водородной называют воду, которая обогащена молекулярным водородом и обладает пользой для организма. Она имеет нейтральный pH, безопасна для человека в любых количествах и может быть получена разными путями: из природного источника и путем искусственного внесения водорода.

О пользе водородной воды первыми начали говорить японские ученые, которые в начале двадцать первого века предположили ее влияние на устранение активных форм кислорода, приносящих вред биологическим клеткам. Многочисленные опыты доказали, что молекулярный водород способен осуществлять антиоксидантную функцию.

Полезные свойства водородной воды

Борьба со свободными радикалами и защита клеток – это не единственное целебное качество молекулярного водорода. Он повышает доставку питания в клетки тела, в том числе – в нейроны, предохраняя их от ишемии и деструктивных процессов. Это будет особо полезно тем, кто проживает в экологически неблагоприятных районах и постоянно испытывает эмоциональный стресс, интенсивное ультрафиолетовое излучение.

Обогащенная молекулярным водородом жидкость обладает противовоспалительным действием. Это полезно при простудных заболеваниях в совокупности с назначенной терапией. Клинические исследования подтверждают эффективность водородной воды при хронических воспалительных заболеваниях аутоиммунного характера, при ревматоидном артрите.

В дерматологии нашли применение косметические средства с водородной водой и соли, обогащенные молекулярным водородом. Несколько сеансов ванн помогут снизить количество воспалительных элементов на коже и устранить раздражение. Под влиянием молекулярного водорода активизируются репаративные процессы в клетке.

При патологиях желудочно-кишечного тракта водородная вода используется для устранения диареи и диспепсических явлений при болезни Крона и язвенном колите при условии, что возражения со стороны лечащего врача отсутствуют. Постоянное употребление водородной воды способно устранить метеоризм и дискомфортные ощущения в области живота, которые часто возникают при синдроме раздраженного кишечника.

Спортсмены оценят восстанавливающую функцию молекулярного водорода, которая столь важна во время интенсивного силового тренинга. Лактат, образующийся при напряжении мышц, раздражает нервные окончания и приносит болезненность, сковывающую движения. Ускорение обменных процессов, индуцированное молекулярным водородом, способствует быстрому выходу молочной кислоты из мышечной ткани.

Как получить водородную воду в домашних условиях

Основная методика, используемая для создания водородной воды, — электролиз. При участии двух электродов вода разлагается на кислород и водород в форме небольших молекул, которыми насыщается вода. Их размер настолько мал, что позволяет проникать внутрь клетки и достигать органелл: митохондрий, ядра, лизосом.

Наиболее качественный способ получить водородную воду – это использовать генератор , обладающий протонообменной мембраной. При ее наличии ненужные примеси (хлор, озон, кислород), получившиеся в результате электролиза, удаляются, а обогащение водородом доступно даже при использовании прошедшей очистку воды.

Как принимать водородную воду

Согласно исследованиям вода, обогащенная молекулярным водородом, не приносит вреда здоровью в любых количествах, поэтому ее употребление не ограничено. Думая о том, как пить водородную воду, стоит учитывать свой образ жизни. Активным людям, которые постоянно в движении, понравится вариант водородного очистителя воды. Это стакан, в который встроен механизм обогащения жидкости водородом. Некоторые модели способны вносить водород не только в очищенную воду, но и в соки, йогурты, чаи. Заряжаются портативные генераторы от USB, что удобно при использовании его на работе.

Были попытки выяснить, какой объем водородной воды оказывает минимальную пользу. Для эффективного оздоровления достаточно одного литра ежедневно при средней концентрации водорода в жидкости, обеспечить которую могут все современные генераторы.

Водородную воду не обязательно употреблять внутрь. Ванны с капсулами, имеющими генератор, также оказывают терапевтическое воздействие на организм, помогут справиться с накопленной в течение дня усталостью и подготовить организм ко сну. Существуют также насадки для проточной воды для того, чтобы включить умывание водородной водой в свой повседневный уход за телом.

Проект «Получение водорода методом электролиза» • Наука и образование ONLINE

Автор: Казаков Александр Артемович

Место работы/учебы (аффилиация): Лицей современных технологий управления № 2, г. Пенза, 4 класс

Научный руководитель: Кондрашин Владислав Игоревич

Во всем мире идет поиск экологически чистого источника энергии. Таким источником может быть водород, который применяется, прежде всего, в разных отраслях промышленности. В настоящее время все больше говорят о водороде как об экологически чистом виде топлива для автомобилей.

Существует множество различных способов получения водорода. Одни из них применяются уже давно, другие – это современные разработки. Сырьем для получения водорода является природный газ, уголь и нефть. И здесь возникает самая большая проблема из-за вредных выбросов при использовании этих ресурсов. Поэтому можно с уверенностью написать, что самый экологически чистый способ получения водорода – это электролиз воды.

Целью данной исследовательской работы было получение водорода методом электролиза воды.

Задачи, которые необходимо было решить во время исследований:

  1. Изучить условия необходимые для проведения электролиза;
  2. Сконструировать прибор – электролизер;
  3. Провести лабораторный опыт по электролизу воды и получить водород;
  4. Проверить, что выделился именно водород.

В процессе проведения опыта была изучена зависимость скорости протекания электролиза от чистоты воды в электролизере. Сделан вывод: электролиз проходит быстрее при наличии в воде катализатора, например поваренной соли.

При создании электролизера были испытаны электроды из различных металлов и разного размера. Выяснилось, что процесс электролиза зависит от использованных электродов (из какого материала они изготовлены, их размеров, расстояния между ними).

Для сбора водорода использовалась пробирка. Поскольку водород легче воздуха, он собирался вверху пробирки, постепенно вытесняя воздух. Чтобы проверить, собрался ли водород, нужно было поднести к краю пробирки огонь, например, зажженную спичку. Характерный хлопок означал сгорание водорода с одновременным выделением энергии, которую можно зафиксировать, если сжечь большее количество водорода. Также образовывалась вода (ее можно было наблюдать в пробирке в виде тумана).

Таким образом, получение водорода методом электролиза воды является доступным для проведения даже в домашних условиях. Однако у этого метода есть определенные недостатки. Во-первых, постоянно требуется электрическая энергия (в данной работе использовался источник постоянного тока). Во-вторых, при выделении водорода из электролита одновременно выделяется кислород. Смешиваясь, два этих газа образуют взрывоопасную смесь, поэтому метод довольно опасный. В-третьих, в процессе электролиза электроды также вступают в реакцию и быстро разрушаются.

При решении этих проблем получение водорода электролизом воды является простым и эффективным методом, поскольку основным источником водорода здесь служит вода, запасы которой на нашей планете огромны.

как изготовить в домашних условиях

Ракета мчит космический корабль в просторы Вселенной. Неимоверную мощь двигателей верхней её ступени питает сжиженное топливо: водород и кислород. Водород (Hydrogenium) не уступает по теплотворности природному газу, для работы на нём с минимальной переделкой подходят все существующие бензиновые ДВС и газовые котлы отопления. h3 — единственный известный науке абсолютно чистый вид топлива. В процессе горения образуется соединение с кислородом — прозрачная, как слеза, дистиллированная водица. Запасы водорода во Вселенной неисчерпаемы, этот чудесный газ вместе с гелием является основным строительным материалом мироздания.

Даже организм человека на 63% состоит из молекул водорода. Он окружает нас со всех сторон: протяни руки — и они полны гидрогениума. Больше всего h3 содержится в океанах, морях и реках. Одна беда: в свободном состоянии на Земле находится лишь ничтожная его часть, добыча в чистом виде невозможна. Небольшой процент h3 содержит биогаз, сепарацией его не занимаются, предпочитая сжигать вместе с метаном. Однако существует ряд технологий, позволяющих получать чистый водород из различных химических соединений. Наиболее перспективным является метод электролиза, сырьём служит вода.

Принципиальная схема получения водорода методом электролиза

В последнее время интернет заполонила коммерческая реклама недешёвых реакторов (генераторов) водорода, а сайты для домашних умельцев охотно клонируют статьи о том, как сделать водородный генератор для отопления своими руками.

О выделении горючего газа при взаимодействии кислот и металлов известно было ещё средневековым алхимикам. Но только в 1783 году Лавуазье и Меньё смогли превратить эмпирические знания в прибор по получению «горючего воздуха» из воды. С тех пор не прекращаются научные исследования и попытки построить эффективный водородный генератор для отопления или автомобиля, который сделал бы водородную энергетику рентабельной.

На сегодняшний день нет никаких проблем в переходе энергетики и транспорта на водородное топливо, производители готовы сделать это хоть завтра. В 2008 году авиастроительная компания Airbus подтвердила свою готовность перейти с авиакеросина на h3, проведя испытательный полёт на модели A320. Первый серийный водородомобиль HondaFCX уже колесит по дорогам Японии. Тем не менее, в общей массе мировой энергетики это капля в море. Для массового развития водородной энергетики не хватает главного — дешёвого чистого h3. «Халявный»  Hydrogenium получают лишь в качестве побочного продукта некоторых химических производств, именно на таком топливе работает на предприятии «Саянскхимпласт» с 2005 года первая и пока единственная в России «водородная» котельная. Активно работает в России с 2006 года «Институт водородной экономики», издавший уже более 60 томов научных исследований. Не ограничиваются научными трудами более предприимчивые зарубежные компании, в научно-технические разработки по генерации чистого водорода вкладывают миллиарды долларов.

Возможно, в будущем мы все будем ездить на водородомобилях

Увы, воз и ныне там. Большую часть мирового производства h3, главным образом для нужд ракетной техники, производят сегодня не с помощью генерации из воды, а паровой конверсией газа и газификацией угля. Ни о какой экологичности либо экономии ресурсов в данном случае и речи не идёт, просто бензином ракету не заправишь.

Но учёные не сдаются: в конце концов придумал же Эдисон после долгих лет исследований эффективную и при этом недорогую электрическую «лампочку Ильича». И в течение века это изобретение, пусть и в значительно усовершенствованном виде, устраивало человечество.

С помощью электролиза (см. школьную программу по физике и химии) вода разлагается на водород и кислород.

Площадь поверхности электродов должна быть велика, поэтому их собирают в пакеты (ячейки). Кстати, электролизер нельзя перегревать свыше 65 ºС, иначе пластины придётся долго очищать либо вообще заменить

Сепарировать газы не нужно, горючую смесь направляют в теплогенератор, в котором происходит обратная реакция: водород и кислород воссоединяются, вновь образуя воду.

Простейший самодельный генератор водорода — герметичная ёмкость с погруженными в жидкость электродами, источник питания 12 Вольт.

Заряд есть, вода «булькает», Hydrogenium пошёл

На крышке ёмкости располагают штуцер для отведения к потребителю смеси водорода с кислородом (газ Брауна, «гремучая смесь»).

Помимо штуцера, на крышке желательно иметь развоздушиватели

Вот такая ёмкость является основой генератора водорода для автомобиля с карбюраторным двигателем. ДВС работает на смеси с бензином, нужен ещё дополнительный накопитель и аккумулятор. Корпус прочный, от водопроводного фильтра, нехитрая установка, созданная «народными академиками», называется «АкваКар», предлагалась на Украине за 1600 гривен в дореволюционных ценах

Генератор водорода для дома, тоже в корпусе водяного фильтра. Здесь применены более производительные цилиндрические электроды, есть датчик давления. На стенках сосуда видны пузырьки — вожделенный Н2 и кислород

Но ведь дело не просто в том, чтобы выделить из воды «гремучку», это сделать немудрено. Газ нужно получить из сырья в максимальном количестве, в сжатые сроки, при этом потратить минимум энергии. Для повышения эффективности используют не обычные электроды из меди или нержавейки, а изделия сложной формы из дорогих сплавов. Сила электрического тока должна изменяться в ходе реакции, соответственно, нужен электронный блок.

Вариант исполнения электронного блока чудо-генератора

Вода расходуется, её уровень следует поддерживать постоянно и если делать это не вручную, понадобится система автоматической подпитки. Наконец, чтобы электролиз проходил с достаточной интенсивностью, вода должна содержать достаточное количество растворённых солей, в мягкой воде реакция будет слабой, а в дистиллированной вовсе отсутствовать. Значит, наливать воду из крана нельзя: её придётся готовить (самый простой вариант — столовая ложка гидроксида натрия на 10 л воды), а это дополнительные резервуары, трубопроводы и т.д.

На рисунке показана схема генератора водорода для автомобиля, но разница с устройством для отопления лишь в том, что потребителем газа являются не форсунки двигателя, а горелка котла

Но и это не всё. Теплогенератор (котёл) потребляет топливо неравномерно, к тому же требует определённого его давления и влажности. Чтобы система реактор топлива + генератор тепла работали взаимосвязано и чётко, hydrogenium должен поступать сначала в осушитель, потом компрессор, который будет закачивать его в хранилище, где с помощью дополнительной автоматики должно поддерживаться требуемое давление.

Всё в природе взаимосвязано. Если куда-то что-то прибыло, значит, откуда-то убыло. Эта народная мудрость упрощённо, но в целом верно описывает закон сохранения энергии. Водород, сгорая, выделяет тепловую энергию. Но, чтобы получить газ методом электролиза, придётся затратить некоторое количество электроэнергии. Которая, в свою очередь, по большей части получается за счёт генерации тепла при сжигании других видов топлива. И если брать чистую тепловую энергию, необходимую для получения электричества и ту энергию, которую даст при сгорании водород, даже на самых продвинутых установках получаются двукратные потери. Половину денег мы буквально выбрасываем. И это только эксплуатационные затраты, но ведь следует учесть и стоимость весьма недешёвого оборудования.

Проект ветро-водородного дирижабля AeromodellerII. Картинку бельгийские инженеры нарисовали красивую, остаётся подкрепить её конкретными экономически оправданными технологиями

По данным исследовательской лаборатории  INEEL, на промышленных генераторах водорода США себестоимость одного килограмма водорода составила:

  • Электролиз от промышленной электросети — 6,5 usd.
  • Электролиз от ветрогенераторов — 9 usd.
  • Фотоэлектролиз от солярных устройств — 20 usd.
  • Производство из биомассы — 5,5 usd.
  •  Конверсия природного газа и угля — 2,5 usd.
  •  Высокотемпературный электролиз на атомных электростанциях — 2,3 usd. Это наименее дорогой способ и наиболее далёкий от домашних условий.

Причём, даже самый лучший генератор водорода в домашних условиях будет заметно уступать промышленному в эффективности. С такими ценами нет никаких оснований говорить о сколь-нибудь серьёзной конкуренции водородного топлива по сравнению не только с дешёвым природным газом, но и с дорогим электроотоплением, дизельным топливом и даже тепловыми насосами.

Есть ли реальные пути серьёзного снижения себестоимости чистого Hydrogenium? Конечно. Это, в первую очередь, получение дешёвого электричества из возобновляемых источников. Во-вторых, применение более совершенных химических катализаторов процесса. Они, кстати, давно известны и применяются в автомобильных топливных водородных ячейках. Но опять всё упирается в слишком большую их стоимость.

Реально полезное применение альтернативной энергетики: серийное газосварочное устройство со встроенным водородным реактором. В данном случае стоимость газа не имеет решающего значения, для сварщика имеет значение то, что вместо неудобных в транспортировке баллона и сварочника он имеет один относительно небольшой и лёгкий ящик

Наука идёт вперёд, техника совершенствуется. Когда-нибудь нефть закончится и человечеству придётся перейти на иные источники энергии. Пока же можно с уверенностью сказать — водородная энергетика убыточна (за исключением тех случаев, когда горючий газ является побочным продуктов технологических процессов), а программы развития водородного транспорта возможны только благодаря государственным и корпоративным программам поддержки альтернативной энергетики.

Муниципалитеты крупных немецких городов компенсируют транспортным компаниям все убытки, чтобы эти прекрасные гидрогениумные автобусы перевозили пассажиров, не отравляя окружающую среду

А что у нас, в среде отечественных «кулибиных»? Интернет-форумы полны споров о возможности постройки генератора водорода своими руками. Адепты гидрогениума тычут в глаза скептикам фотками самогонных аппаратов, переделанных в установки по производству чистого топлива. Скептики: покажите конкретный пример постоянно работающего устройства. В ответ — тишина. Кто-то что-то собрал, подключил к кухонной плите, пожарил на водороде яичницу, съел. Теперь вот стоит в сарае, а к плите опять подключен газ, это проще, дешевле, безопаснее. Правда, умные люди всё же извлекают из «диванной» гидрогениумной энергетики пользу: завлекательные посты обеспечивают владельцев аккаунтов лайками, большим числом просмотров и подписчиков, что приносит неплохие деньги.

Если кто-то из читателей хочет повторить опыт гаражных мастеров, то, пожалуйста, вот достаточно подробное описание конструкции «самопального» водородного реактора. Ничего сложного.

В этом ролике нам красиво показывают, как мелкосерийное отечественное устройство обслуживает два десятка радиаторов, но не называют ни его тепловую мощность, ни себестоимость килокалории тепла.

Сегодня сложно сказать, какая из перспективных энергетических технологий «выстрелит» в будущем, когда запасы углеводородов иссякнут. Будет ли это термоядерный синтез, солярные или гравитационные системы, водородная энергетика? Пока что идёт эволюционное развитие перспективных направлений и революционных прорывов в ближайшее время в этой области не предвидится, о чём бы ни писал «жёлтый» интернет. По оценке специалистов, появление электролизных реакторов водорода, которые могли бы составить реальную конкуренцию традиционным видам топлива, ожидается не ранее, чем через лет 20-30. Многие эксперты вообще скептически оценивают перспективы водородной энергетики, оставляя этому виду топлива лишь узкую нишу в ракетостроении. Но все, кто занимается этим делом профессионально, сходятся на том, что действительно эффективные водородные реакторы будут продуктом высоких технологий, а не «приспособами», собранными из старых кастрюль и других ненужных железок на коленке.

 

Как получить водород в домашних условиях | В домашних условиях

» В домашних условиях

Как получить водород?

Производство водорода – одна из главных образующих цепочек водородной энергетики. Водород в чистом виде, практически не встречается в природе, поэтому он должен извлекаться из других химических веществ различными методами и способами.

Как получить водород: методы

  • Паровая конверсия метана и природного газа: водяной пар при высокой температуре (700 – 1000 градусов Цельсия) смешивается с метаном под давлением, в присутствии катализирующего вещества.
  • Газификация угля: один из старейших способов получения водорода. Без доступа воздуха, при температуре 800 – 1300 градусов Цельсия нагревают уголь вместе с водяным паром, при этом из воды уголь вытесняет кислород. На выходе получается углекислый газ и водород.
  • Электролиз воды. очень простой способ получения водорода. В емкость наливается раствор соды, в который помещается 2 электрических элемента, один соответствует минусу – катод, другой плюсу – анод. В данный раствор подается электричество, которое разлаживает воду на составляющие – водород выделяется на катоде, а кислород на аноде.
  • Пиролиз: разложение воды на водород и кислород без доступа воздуха и при высокой температуре.
  • Частичное окисление: сплав металлов алюминия и галлия формируют в специальные брикеты, которые помещают в емкость с водой, в результате химической реакции образуется водород и окись алюминия. Галлий используется в сплаве для предотвращения окисления алюминия.
  • Биотехнологии: еще в 20 веке было обнаружено, что если водорослям хламидомонадам не будет хватать кислорода и серы в процессе жизнедеятельности, то они бурно начнут выделять водород.
  • Глубинный газ планеты: в недрах земли водород может находится в чистом газообразном виде, но его выработка оттуда не целесообразна.

Как из воды получить водород

Наиболее простым способом получения водорода из воды является электролиз. Электролиз — химический процесс, при котором раствор электролита, под воздействием электрического тока, разделяется на составные части, то есть в нашем случае вода разделяется на водород и кислород. Для этого используется раствор соды в воде и два элемента – катод и анод, на которых и будут выделятся газы. На элементы подается напряжение, на аноде выделяется кислород, а на катоде водород.

Как получить водород в домашних условиях

Реактивы используются довольно простые – купорос (медный), поваренная соль, алюминий и вода. Алюминий можно взять из под пивных банок, но прежде, его нужно обжечь, чтобы избавится от пластиковой пленки, которая мешает реакции.

Потом отдельно готовится раствор купороса, и раствор соли, раствор купороса голубого цвета, смешивается с раствором соли, в итоге получается раствор зеленого цвета. Затем в этот зеленый раствор бросаем кусочек алюминиевой фольги, вокруг него появляются пузырьки – это водород. Также замечаем, что фольга покрылась красным налетом, это алюминий вытеснил медь из раствора. Для того, чтобы собрать водород для личных целей, используйте бутылку с пробкой, в которую заранее вставлена не широкая трубка, через которую и будет выходить газ.

А теперь, внимание! Меры предосторожности. Поскольку водород взрывоопасный газ, опыты с ним нужно проводить на улице, а во-вторых реакция получения водорода проходит с большим выделением тепла, раствор может разбрызгиваться и вас попросту обжечь.

Как получить перекись водорода

  • В лаборатории перекись водорода получают с помощью реакции: ВаО2 + Н24 = BaSO4 + H2 O2 .
  • В промышленных масштабах ее получают с помощью электролиза серной кислоты, в процессе которого образуется надсерная кислота, которую, в итоге, разлаживают на серную кислоту и перекись водорода.
  • Как получают водород в лаборатории еще: часто водород в лаборатории получают взаимодействием цинка и соляной кислоты: Zn + 2HCl = H2 + ZnCl2

Надеюсь, с этой статьи вы вынесли ту информацию, которая вам была необходима, и еще раз предупреждаю – будьте осторожны с любыми опытами и экспериментами с водородом!

Как быстро и легко получить водород в домашних условиях

  • Кое что из школьного курса химии.
  • Позвонил знакомый,и попросил меня изготовить или дать реальный рецепт химической реакции,позволяющей легко и безопасно получить водород в домашних условиях.

Не зная истинных целей применения водорода, я придумал,вернее вспомнил из школьного урока химии ,реакцию получения водорода ,достаточного для того, чтобы надуть несколько детских воздушных шариков Заранее хочу предупредить — делать это нужно на открытом воздухе и помнить что водород — очень опасный газ. Даже с несколькими литрами, оказавшимися в резиновой оболочке нужно обращаться очень осторожно. А в помещении с ним возиться не стоит, так как он легче воздуха и, улетев в достаточном количестве, стремится образовать под потолком слой гремучего газа.

Учтя эти меры предосторожности, приступаем. Реактивы самые простые, доступные и относительно безвредные — медный купорос из хозяйственного магазина, поваренная соль, алюминий и вода. Алюминий я взял из использованных пивных банок. Правда, их пришлось обжечь чтобы избавиться от пластиковой плёнки, которая не даёт алюминию реагировать с содержимым банки. Первый эффектный фокус можно посмотреть, если отдельно приготовить раствор медного купороса (голубой) и раствор поваренной соли (бесцветный). Сливаем в одну банку — раствор стал зелёным. Если теперь в него бросить кусочек алюминевой фольги, увидим как раствор вокруг него вспенивается — это выделяется водород, а сам кусочек фольги покрывается красным налётом — алюминий вытеснил из раствора медь. Кроме того, алюминий окислился — появилась белая взвесь. Ещё одно предупреждение — процесс экзотермический. Иначе говоря, идёт с выделением тепла. Т.е. раствор с течением времени разогревается. А если учесть то, что скорость этой реакции увеличивается с ростом температуры, очень легко получить реакцию идущую вразнос . Как у меня и вышло. Первый результат — гейзер, который стоя на улице, плевался бурым кипятком. Но вот концентрация подобрана, подобрана начальная температура и можно видеть результат:

Берете бутылку из под шампанского и закрываете пробкой с заранее вставленой в неё трубкой диаметром 5-8мм.С трубки выходит водород,которым вы можете надуть красивые воздушные шары,а потом ,гуляя с ребенком вместе с ним отпустите их в небо.Поверте:-восторг и смех вашего ребенка стоит этих несложных действий.

Новая дешевая технология получения водорода в домашних условиях

Водородные топливные элементы могут стать еще одной альтернативой традиционным аккумуляторным батареям, используемым в электрических автомобилях. Уже существуют прототипы авто, которые работают на водороде. Но сложность получения этого вещества в домашних условиях пока тормозит развитие этого экологически чистого источника энергии.

Подвинуть прогресс в этом направлении смогли ученые из Стэндфордского университета. Они создали портативный электронный сплиттер, который расщепляет воду на кислород и водород, получая питание всего от одной 1,5-вольтовой батарейки. Сплиттер состоит из никелевого и железного электродов. Он эффективно функционирует даже при комнатной температуре.

Новая технология уникальна тем, что в процессе выработки водорода не участвуют дорогие материалы, как это происходит в промышленных расщепителях воды. К тому же устройство использует крайне мало электрической энергии.

Катализатор на основе никеля и железа был изобретен аспирантом Стэндфордского университета Мин Гуном. Следующим шагом в исследовании будет использование вместо батарейки солнечного фотоэлемента. Это еще больше удешевит добычу водорода.

Первые разработки автомобилей на топливных элементах начались еще в 60-х годах прошлого столетия. Но это в основном были лишь прототипы. Однако уже в следующем году такие автопроизводители как Toyota, Honda и Hyundai планируют запустить в производство серийные модели автомобилей на водородных топливных элементах. И разработка ученых из Стэнфорда им как раз на руку.

Источники: http://elhow.ru/ucheba/himija/himicheskie-reakcii/kak-poluchit-vodorod, http://blog.i.ua/user/669719/377589/, http://scsiexplorer.com.ua/index.php/novie-razrabotki/energetika/1589-novaja-deshevaja-tehnologija-poluchenija-vodoroda-v-domashnih-uslovijah.html

Комментариев пока нет!

Водородный автомобиль Honda может снабжать электричеством целый дом в течение 7 дней

В то время как весь мир восхищается новыми моделями электромобилей, японская Honda не забывает про другой вид альтернативного топлива: водород. Honda делает водородные автомобили с конца 80-х годов, так что выпуск новой современной модели не должен удивлять.

Водород получают, например, путём электролиза воды с помощью солнечных батарей. Несмотря на очевидные недостатки, водородные авто всё-таки имеют и ряд преимуществ перед обычными литий-ионными аккумуляторами. Самое главное — это дополнительный запас топлива.


На автомобильном салоне в Токио компания Honda представила пятиместный седан FCV Clarity. В машине под передними сиденьями установлен плоский литий-ионный аккумулятор, куда поступает электричество от сгорания водорода, затем аккумулятор питает электромотор. Запас хода — 700 километров.

Honda FCV Clarity — существенный шаг вперёд в эволюции водородного автотранспорта. Honda снизила стоимость водородной топливной ячейки, а размер ячейки уменьшился на треть, так что теперь она по габаритам примерно равняется обычному двигателю V6. Столько компактный размер позволил втиснуть её под капот — такая конструкция используется впервые для всех автомобилей на топливных ячейках. Раньше их приходилось размещать в багажнике и чуть ли не в салоне, но под капот они не вмещались.

Теперь топливная ячейка не уступает двигателю V6 по размеру, весу и другим характеристикам. Она нормально работает и при низких температурах. Сами баки с водородом в FCV Clarity находятся под задними сиденьями и за ними.

Топливная ячейка обеспечивает выходную мощность 100 кВт, а у электромотора максимальная мощность 130 кВт.

Для решения проблемы с водородными автозаправками Honda выпустила компактную станцию электролиза Smart Hydrogen Station, чтобы добывать водород из воды в домашних условиях. Правда, компания не показала её публике на автосалоне, не назвала цену и дату начала продаж. Но если добыча водорода в домашних условиях станет доступной, это может значительно повысить популярность водородного автотранспорта.

У Honda FCV Clarity есть ещё одна крутая «фича»: если подключить его к трансформатору Power Exporter 9000 (на фото), то водород можно использовать для электропитания бытовых устройств и даже всей домашней электросети. Водорода из одной топливной ячейки хватит, чтобы снабжать электричеством средний японский дом в течение семи дней!

Это идеальный гаджет для загородных путешествий. Прямо в лесу можно спокойно подключить компьютер, поставить холодильник.

«Хонда» начнёт поставлять автомобили в лизинг для муниципалитетов и юридических лиц в марте 2016 года. Позже начнётся экспорт машин в Европу и США, но на массовые продажи вряд ли приходится рассчитывать при розничной цене 7,66 млн йен ($62 807).

Предыдущая модель Honda на водородном топливе FCX Clarity не пользовалась особой популярностью: по всему миру было продано всего 72 штуки. А вот недавно выпущенная Toyota Mirai расходится гораздо активнее, неделю назад стартовали её продажи в США.

Кстати, на Токийском автосалоне компания Toyota показала концепт-карт FCV Plus, который тоже работает на водороде и тоже способен «делиться» неиспользованным электричеством.

Получение хлора и щелочи методом электролиза


Методом электролиза солевого раствора (раствор NaCl или KCl) производятся каустик или едкое кали (раствор NaOH или KOH), хлор (Cl2) и водород (h3). Электролиз проходит на современных мембранных ячейках, в соответствии с выводами документа BREF (Best Available Technique Reference Document) в отношении хлорно-щелочной промышленности.   


Сырье и продукция


Сырьем для получения хлора и щелочи методом электролиза служат соль (NaCl или KCl) и вода (h3O). Соль получают из морской воды (морская соль NaCl), месторождений минерального сырья (каменная соль NaCl или KCl) или методом выпаривания (вакуумная соль NaCl или KCl).

Первичные продукты электролиза по мембранной технологии – это NaOH (щелочь 32%) или KOH (щелочь 29 — 32 %), газообразные водород и хлор.


Первичные продукты могут быть превращены в пригодные для хранения товарные продукты:


  • соляная кислота (HCl 32 % — 36 %)

  • натровый щелок 50 % / едкое кали 50%

  • жидкий хлор:


    • с возможностью хранения при низком давлении, например: -34°C / 1 бар (абс.) или

    • с возможностью хранения при высоком давлении, например: +20°C / 6,8 бар (абс.)


Хлор в качестве сухого или компримированного газа может быть также отведен по трубопроводу непосредственно на дальнейшую переработку.


Поскольку большие объемы этих продуктов используются в качестве базовых химикатов для самых различных химических продуктов, установки по производству хлора и щелочи работают преимущественно в комплексе со следующими отраслями промышленности:


  • химическая промышленность

  • целлюлозно-бумажная промышленность, для снабжения её отбеливателями

  • промышленность с большим потреблением хлора, например, нефтехимия и производство пластмасс (например, ВХМ, ТДИ, МДИ, трихлорметан, эпихлоргидрин)

  • промышленность с большим потреблением натрового щелока, как например, электролиз алюминия, фармацевтическая промышленность


Технология и электролизеры


Могут быть предложены электролизеры ведущих мировых производителей, что дает возможность учитывать специфические требования наших заказчиков.


Технология


Комплектная установка для получения хлора и щелочи состоит из следующих

технологических узлов:


  1. Растворение соли (каменная, выварочная или морская соль)

  2. Первичная очистка рассола

  3. Тонкая очистка рассола

  4. Мембранный электролиз с трансформаторно-выпрямительным блоком

  5. Обработка католита и водорода

  6. Обработка анолита и хлор-газа

  7. Сушка, компримирование, сжижение и хранение хлора

  8. Выпаривание щелочи, включая отгрузку

  9. В виде опции: чешуирование или гранулирование NaOH (KOH), расфасовка и отгрузка

  10. Система абсорбции хлора, аварийная абсорбция, с получением гипохлорита в виде опции

  11. Синтез соляной кислоты (HCl)


Преимущества


  • Низкое энергопотребление

  • Окружающая среда не загрязняется амальгамой или асбестом

  • Высокая чистота продукта

  • Простота в работе и управлении

  • Низкие капитальные и эксплуатационные затраты


Здесь Вы найдете информацию о реализованных нами проектах.

Производство водорода | Министерство энергетики

Водород — простейший элемент на Земле — он состоит только из одного протона и одного электрона — и является носителем энергии, а не источником энергии. Водород может накапливать и доставлять полезную энергию, но обычно он не существует сам по себе в природе и должен производиться из соединений, которые его содержат.

Зачем изучать производство водорода

С учетом того, что в настоящее время в Соединенных Штатах ежегодно производится около 10 миллионов метрических тонн (ММТ) водорода, основной спрос на водород сегодня связан с переработкой нефти и производством аммиака.Однако водород можно использовать во многих секторах, чтобы обеспечить нулевые или близкие к нулю выбросы в других химических и промышленных процессах, интегрированных системах чистой энергии и транспорте. Развивающиеся рынки водорода в этих секторах включают центры обработки данных, порты, производство стали, а также грузовики средней и большой грузоподъемности.

Как работает производство водорода

Водород можно производить низкоуглеродными способами с использованием разнообразных внутренних ресурсов, включая ископаемое топливо, такое как природный газ и уголь, в сочетании с улавливанием и хранением углерода; путем разделения воды с использованием ядерной энергии и возобновляемых источников энергии, таких как ветровая, солнечная, геотермальная и гидроэлектрическая энергия; и из биомассы через биологические процессы.Узнайте больше о процессах производства водорода.

Цели исследований и разработок

Министерство энергетики США (DOE) поддерживает исследования и разработки широкого спектра технологий для экономичного производства водорода с использованием чистых путей с нулевым выбросом углерода. Просмотрите график путей производства водорода, чтобы узнать больше об этих технологиях.

Общая проблема производства водорода — это стоимость. Управление по технологиям производства водорода и топливных элементов Министерства энергетики сосредоточено на разработке технологий, которые могут производить водород по цене 2 доллара за кг к 2025 году и 1 доллар за кг к 2030 году с использованием чистых путей с нулевым выбросом углерода, в поддержку цели Hydrogen Energy Earthshot по снижению стоимости экологически чистых материалов. водорода на 80% до 1 доллара за 1 килограмм за 1 декаду («1 1 1»).

Также просмотрите ссылки по теме, которые предоставляют подробную информацию о деятельности по производству водорода, финансируемой Министерством энергетики.

Белый дом продвигает далекие перспективы зеленого водорода

Исправление добавлено.

Автомобили дальнего следования. Грузовые суда. Сталелитейные и цементные заводы.

Белый дом считает, что можно использовать зеленый водород для сокращения выбросов во всех из них.

Большое внимание в рамках климатической политики уделяется сокращению выбросов углекислого газа из транспортных средств, электростанций и самолетов.Но администрация Байдена также продвигает неуловимое обещание использовать воду и возобновляемые источники энергии для создания чистой версии водорода для промышленности США.

Советник по климату Белого дома Джина Маккарти недавно заявила, что источник топлива, которого нет в продаже, может стать ключевым инструментом для сокращения выбросов.

«Нам нужно получать все больше и больше решений для развертывания, поэтому экологически чистый водород сразу же становится крупным игроком как в производстве, так и в секторе тяжелых транспортных средств», — сказал Маккарти в подкасте «Madam Policy», организованном Bracewell LLP, Фирма, представляющая энергетических клиентов.

Водород получают путем электролиза для отделения его от молекул кислорода в воде. Но для этого процесса требуется электричество, и 95 процентов всего производимого сегодня водорода основано на ископаемом топливе. Так называемый зеленый водород будет производиться из возобновляемых источников энергии.

Технология многообещающая, но неизвестно, когда и будет ли она широко доступна. Вчера Международное энергетическое агентство призвало мировых лидеров больше инвестировать в водород. Если это произойдет, до 62 процентов всего водорода, производимого к 2050 году, может быть зеленым, по сравнению с 35 процентами голубого водорода, который производится с использованием природного газа и технологий улавливания углерода.

«Мы и раньше сталкивались с фальстартами с водородом, поэтому мы не можем считать успех само собой разумеющимся. Но на этот раз мы наблюдаем впечатляющий прогресс в том, чтобы сделать водород более чистым, доступным и доступным для использования в различных секторах экономики », — сказал Фатих Бирол, исполнительный директор МЭА.

Маккарти представляет себе заправочные станции экологически чистым водородом на автомагистралях США для полуприцепов. Они также могут располагаться вблизи промышленных предприятий и в морских портах.

«Это легко сделать, потому что вы действительно можете делать то, что мы уже начали делать на многих крупных автомагистралях, размещать там зарядные станции для электромобилей и заправлять эти объекты природным газом, зеленым водородом для грузовиков дальнего следования, потому что это просто будет действительно важно.Вы можете сделать это и в портах, так что там есть реальная возможность », — сказала она.

Конгрессмен-демократы также видят потенциал зеленого водорода.

Они настаивают на выделении около 9,5 миллиардов долларов водородного финансирования в двухпартийном законопроекте об инфраструктуре. Это включает 8 миллиардов долларов на создание «центров чистого водорода» по всей стране, хотя это может включать голубой водород, который основан на ископаемом топливе и технологии улавливания углерода. В законопроекте о согласовании демократы запрашивают налоговые льготы для производства водорода, что также позволит использовать ископаемое топливо.

У финансирования неопределенное будущее, поскольку прогрессивные и умеренные демократы расходятся во мнениях по поводу размера пакета согласования, который за выходные сократился с 3,5 триллиона долларов до 1,9–2,3 триллиона долларов.

Администрация также продвигает экологически чистый водород на встречах президента Байдена с мировыми лидерами. На прошлой неделе, после того как премьер-министр Индии Нарендра Моди и Байден встретились в Белом доме, страны создали Целевую группу по водороду как способ сотрудничества по декарбонизации своих энергетических секторов.

Но зеленый водород далек от того, чтобы стать жизнеспособным климатическим решением, говорят наблюдатели.

Широкомасштабное развертывание этой системы сопряжено с практическими трудностями, — сказала Уитни Херндон, заместитель директора Rhodium Group. Это потребует новой инфраструктуры на всех трассах США. Жидкое топливо также может быть летучим для хранения.

Напротив, зарядные станции для электромобилей могут быть легко развернуты, поскольку им требуется только электрическое соединение.

«Я думаю, что гораздо более вероятно, что преобладающими средствами декарбонизации будут, прежде всего, чистые виды топлива или экологически чистые виды топлива, а затем будут некоторые применения для топливных элементов, водорода и электрификации», — сказал Херндон.

Она добавила о водороде: «Я не думаю, что он будет главной движущей силой».

Самый дешевый способ получить водород в настоящее время — удалить его из ископаемого топлива в процессе, известном как паровой риформинг метана. Сегодня доминирует так называемый серый водород.

Индустрия ископаемого топлива продвигает голубой водород в качестве альтернативы. Но рецензируемое исследование, опубликованное исследователями из Корнельского и Стэнфордского университетов этим летом, показало, что выбросы парниковых газов голубого водорода могут быть на 20 процентов выше, чем у угля.Они обнаружили, что это связано с выбросами метана, связанными с добычей и транспортировкой природного газа.

Есть признаки того, что голубой водород может получить финансирование через пакет согласования.

Сенатор Джо Манчин (штат Вашингтон, США), давний союзник индустрии ископаемого топлива, в своих закрытых обсуждениях с лидерами демократов в Конгрессе сделал приоритетом водород, согласно записке, полученной POLITICO на прошлой неделе. Он подчеркнул, что налоговые льготы на топливо должны приносить пользу водородным автомобилям.

Компании, работающие на ископаемом топливе, приняли серый и синий водород как способ сохранить поток природного газа в будущем с ограничением выбросов углерода, сказал Майк О’Бойл, директор по политике в области электроэнергетики Energy Innovation.

Он также указал на дебаты по поводу зеленого водорода, который подвергался критике за то, что потенциально отвлекает деньги и производство возобновляемой энергии от электромобилей и домов. Зеленый водород можно транспортировать по трубопроводам вместе с природным газом.

Газовая промышленность рекламирует это как способ снизить углеродоемкость.

«Существует ряд аргументов в пользу того, что мы можем просто заменить природный газ, который идет в дома, промышленность и электростанции, и начать просто добавлять водород в эту смесь, и это снизит выбросы, связанные со всей системой», — сказал О’Бойл. . «Это спасет коммунальные предприятия природного газа, которые сильно зависят от ископаемого топлива. Это невыгодная роль для водорода ».

Исправление: В предыдущей версии этой истории неверно определялось использование природного газа для электролиза.Только зеленый водород производится с помощью электролиза.

Основы водорода — Производство

Водород не является источником энергии, а является вектором или переносчиком энергии. Это означает, что он должен производиться из одного из основных источников энергии: ископаемого топлива, ядерной энергии, солнечной энергии, ветра, биомассы, гидро-, геотермальных и городских отходов. Вся энергия, которую мы используем, включая водород, должна производиться из одного из этих трех основных источников энергии.

На Земле водород встречается в сочетании с другими элементами. Например, в воде водород сочетается с кислородом. В ископаемом топливе он сочетается с углеродом, как в нефти, природном газе или угле. Задача состоит в том, чтобы отделить водород от других природных соединений эффективным и экономичным способом. См. Диаграмму «Пути производства водорода» ниже, чтобы узнать об уникальных способах производства водорода из трех источников.

Есть несколько методов производства или извлечения водорода.Паровой риформинг — это хорошо зарекомендовавшая себя технология, позволяющая получать водород из углеводородов и воды. В настоящее время паро-метановое преобразование производит около 95 процентов водорода, используемого в Соединенных Штатах.

Другой традиционный метод — электролиз, при котором электрический ток разлагает воду на молекулы водорода и кислорода. Электроэнергия для электролиза может поступать из любого из трех источников энергии.

Стоимость производства водорода — важный вопрос.Стоимость водорода, полученного путем паровой конверсии, примерно в три раза превышает стоимость природного газа на единицу произведенной энергии. Это означает, что если природный газ стоит 6 долларов за миллион британских тепловых единиц, то водород будет стоить 18 долларов за миллион британских тепловых единиц. Кроме того, производство водорода путем электролиза с использованием электроэнергии по цене 5 центов / кВтч будет стоить 28 долларов на миллион британских тепловых единиц — чуть меньше, чем в два раза стоимости водорода из природного газа. Обратите внимание, что стоимость производства водорода из электричества является линейной функцией затрат на электроэнергию, поэтому стоимость электроэнергии 10 центов / кВт · ч означает, что водород будет стоить 56 долларов за миллион британских тепловых единиц.

Перечень стоимости и рабочих характеристик различных процессов производства водорода выглядит следующим образом:

Требуемая энергия (кВтч / Нм3)

Процесс

Идеал

Практическая

Статус техн.

КПД
[%]

Относительные затраты
к СМР

Паровой риформинг метана (SMR)

0,78

2-2,5

зрелые

70-80

1

Пиролиз метана / природного газа

Завершение исследований и разработок

72-54

0.9

риформинг метана h3S

1,5

НИОКР

50

<1

Сухая переработка свалочного газа

НИОКР

47-58

~ 1

Частичное окисление тяжелой нефти

0.94

4,9

зрелые

70

1,8

Реформирование нафты

зрелые

Паровой риформинг отработанного масла

НИОКР

75

<1

Газификация угля (TEXACO)

1.01

8,6

зрелые

60

1,4–2,6

Частичное окисление угля

зрелые

55

Паровая обработка

НИОКР

46

1.9

Хлорно-щелочной электролиз

зрелые

побочный продукт

Сеточный электролиз воды

3,54

4.9

НИОКР

27

3-10

Солнечный и фотоэлектрический электролиз воды

Завершение исследований и разработок

10

> 3

Высок. Темп.электролиз воды

НИОКР

48

2,2

Термохимическое расщепление воды

ранние исследования и разработки

35-45

6

Газификация биомассы

НИОКР

45-50

2.0–2,4

Фотобиологический

ранние исследования и разработки

<1

Фотолиз воды

ранние исследования и разработки

<10

Фотоэлектрохим. Разл.воды

ранние исследования и разработки

Фотокаталитический разл. воды

ранние исследования и разработки

Эта таблица была первоначально опубликована в IEEE Power & Energy, Vol.2, № 6, ноябрь-декабрь 2004 г., стр. 43, «Водород: автомобильное топливо будущего», Али Т.-Раисси и Дэвид Блок из FSEC.

Домашняя ТРК SimpleFuel получила приз Министерства энергетики США в размере 1 млн долларов.

На прошлой неделе Министерство энергетики США вручило приз в размере 1 млн долларов малоизвестной команде за то, что можно назвать новым гаражным прибором.

Команда SimpleFuel — фактически результат сотрудничества трех отдельных компаний — выиграла приз, впервые предложенный в ноябре 2014 года, за свою водородную заправочную станцию.

Цель состоит в том, чтобы позволить водителям транспортных средств на водородных топливных элементах производить водородное топливо дома, вместо того, чтобы посещать, возможно, дефицитные общественные места заправки водородом.

НЕ ПРОПУСТИТЕ: Toyota Mirai рекламируется в рекламе станции зарядки электромобилей

Домашняя «дозаправка» невозможна с бензиновыми или дизельными автомобилями, но давно рекламируется как возможность для автомобилей, работающих на природном газе.

Примерно половина всех домохозяйств в США сейчас подключены к природному газу для отопления или горячего водоснабжения.

Таким образом, гаражный компрессор, который позволил бы использовать его для ночной заправки автомобилей на природном газе, считался основным коммерческим аргументом.

Прототип водородного топливораздаточного устройства SimpleFuel для дома или бизнеса

В случае домашней водородной станции устройство представляет собой ящик высотой 8 футов, который несколько больше пары больших холодильников.

Он использует домашнее электричество для электролиза воды, производя водородное топливо, которое он подает в резервуары для хранения автомобиля под давлением до 700 бар (10 000 фунтов на квадратный дюйм).

Электролизер хранит водород в 5-килограммовом резервуаре из углеродного волокна, а кислород выбрасывается в атмосферу.

По данным команды Simple, добавление 1 кг занимает не более 15 минут. Водородный седан Toyota Mirai 2017 года вмещает 5 кг топлива на расстояние 312 миль.

Премия h3 Refuel H-Prize была запущена в ноябре 2014 года, чтобы «побудить американских новаторов развернуть на месте систему производства водорода, используя электричество или природный газ, для заправки водородных транспортных средств, которые можно использовать в домах, общественных центрах и на малых предприятиях. , или в аналогичных местах.«

Команда SimpleFuel с юнитой Сатьяпалом, директором отдела технологий топливных элементов, с водородной колонкой

Тестирование оборудования финалистов началось в сентябре прошлого года с публичной демонстрации системы SimpleFuel на ноябрьских днях открытых дверей.

Нам не удалось найти никаких обсуждений энергетического баланса и углеродного следа домашней водородной заправочной станции SimpleFuel на различных страницах веб-сайта конкурса.

Команда SimpleFuel отметила, что водород может быть углеродно-нейтральным, если электричество в доме будет подаваться из возобновляемых источников.

ПРОВЕРКА: Опытные автомобили, работающие на природном газе, используют бензин в качестве расширителя диапазона

Также не обсуждалась прогнозируемая стоимость такой станции, хотя стоимость компрессоров высокого давления является ограничивающим фактором жизнеспособности небольших заправочных станций, работающих на природном газе.

В ходе интересного мероприятия по демонстрации прототипов автомобилей, работающих на природном газе с увеличенным запасом хода, в июне 2013 года одним из основных факторов, сделавших газомоторный автомобиль практичным для использования потребителями, была доступная по цене домашняя заправочная станция.

Что касается заправки дома, то предполагалось, что небольшой компрессор в гараже заполнит бак природного газа за ночь до максимального давления 3600 фунтов на квадратный дюйм.

Концепция Whirlpool для бытовой газовой заправки

Крупные производители бытовой техники, которые присутствовали на мероприятии по приводам в июне 2013 года, заявили, что такой компрессор может стать возможностью для запуска новой категории продаж бытовой техники.

Однако, похоже, что гаражные компрессоры для природного газа никогда не появлялись.

Когда 15 лет назад Honda продала свои Civics, работающие на природном газе, она предложила домашнюю заправочную станцию, работающую на природном газе, под названием Phill, но по цене от 5000 долларов.

Команда SimpleFuel демонстрирует бытовую ТРК с водородным топливом с топливным элементом Hyundai Tucson

ТРК SimpleFuel, для сравнения, должен заполнять водородные баки автомобиля на топливных элементах до давления, примерно в три раза превышающего давление в автомобиле, работающем на природном газе.

Это может объясняться его размером — включая резервуар для хранения водорода, способный выдерживать давление 10 000 фунтов на квадратный дюйм — как и более мощный компрессор.

Само DoE отметило частичное совпадение исследований газовых и водородных заправочных станций в объявлении победителя конкурса:

Водородная инфраструктура остается наиболее серьезным препятствием на пути широкого внедрения автомобилей на топливных элементах.

И правительство, и промышленность сосредоточены на определении действий по стимулированию первых пользователей FCEV путем проведения скоординированного технического и рыночного анализа и использования другой альтернативной инфраструктуры заправки топливом для снижения затрат и экономии за счет масштаба.

Например, инфраструктура, разрабатываемая для альтернативных видов топлива, таких как природный газ, а также приложений на топливных элементах, включая комбинированное производство тепла и электроэнергии, резервное питание и вилочные погрузчики на топливных элементах, может помочь проложить путь для основной инфраструктуры водородных транспортных средств.

_______________________________________

Следите за сообщениями GreenCarReports в Facebook и Twitter.

б.п. планирует крупнейший в Великобритании водородный проект | Новости и аналитика

Компания

bp объявила о разработке планов крупнейшего в Великобритании завода по производству голубого водорода, нацеленного на производство 1 ГВт водорода к 2030 году.В рамках проекта будет улавливаться и отправляться на хранение до двух миллионов тонн углекислого газа (CO₂) в год, что эквивалентно улавливанию выбросов от отопления одного миллиона британских домашних хозяйств¹.

Предлагаемая разработка, h3Teesside, станет значительным шагом в развитии водородного бизнеса bp и внесет важный вклад в поставленную правительством Великобритании цель по развитию производства водорода мощностью 5 ГВт к 2030 году.

Благодаря непосредственной близости к местам хранения в Северном море, коридорам трубопроводов и существующим эксплуатационным возможностям хранения и распределения водорода, этот район является уникальным местом для h3Teesside, который помогает проводить низкоуглеродную трансформацию, поддерживая рабочие места, регенерацию и оживление окружающей территории.На промышленность в Тиссайде приходится более 5% промышленных выбросов Великобритании, и в этом регионе находятся пять из 25 крупнейших в стране источников выбросов.

Дев Саньял, исполнительный вице-президент BP по газу и низкоуглеродной энергии, сказал:

«Чистый водород — важное дополнение к электрификации на пути к чистому нулю. Голубой водород, интегрированный с системами улавливания и хранения углерода, может обеспечить масштаб и надежность, необходимые для промышленных процессов. Он также может сыграть важную роль в обезуглероживании отраслей, которые трудно поддаются электричеству, и в снижении затрат на переходный период в энергетике.

«h3Teesside вместе с NZT и NEP может превратить этот район в один из первых углеродно-нейтральных кластеров в Великобритании, поддерживая тысячи рабочих мест и реализуя план Великобритании из десяти пунктов».

Министр энергетики Великобритании Анн-Мари Тревельян сказала:

«Стимулирование роста использования низкоуглеродного водорода является ключевой частью плана премьер-министра из десяти пунктов и нашей Белой книги по энергетике и может сыграть важную роль в том, чтобы помочь нам положить конец нашему вкладу в изменение климата к 2050 году.

«Чистый водород обладает огромным потенциалом, чтобы помочь нам полностью декарбонизировать всю Великобританию, и приятно видеть, что компания BP изучает весь свой потенциал на Тиссайде».

«Чистый водород является важным дополнением к электрификации на пути к чистому нулю. Голубой водород, интегрированный с улавливанием и хранением углерода, может обеспечить масштаб и надежность, необходимые для промышленных процессов».
Дев Саньял, исполнительный вице-президент, газ и низкоуглеродная энергетика

Проект будет расположен в Тиссайде на северо-востоке Англии и, после принятия окончательного инвестиционного решения (FID) в начале 2024 года, может начать добычу в 2027 году или раньше.bp начала технико-экономическое обоснование проекта с целью изучения технологий, которые могут улавливать до 98% выбросов углерода в процессе производства водорода.

Благодаря крупномасштабному и дешевому производству чистого водорода h3Teesside может поддержать перевод соседних производств на использование водорода вместо природного газа, сыграв важную роль в декарбонизации кластера отраслей в Тиссайде.

Голубой водород получают путем преобразования природного газа в водород и CO₂, который затем улавливается и постоянно хранится.h3Teesside будет интегрирован с региональными уже запланированными проектами Net Zero Teesside (NZT) и Northern Endurance Partnership (NEP) по улавливанию и хранению углерода (CCUS), оба из которых возглавляются bp как оператором.

Производство водорода в рамках проекта может обеспечить экологически чистую энергию для промышленности и жилых домов, использоваться в качестве топлива для тяжелого транспорта и поддержать создание экологически безопасных видов топлива, включая биотопливо и электронное топливо.

Проект будет разрабатываться поэтапно: начальные мощности по производству голубого водорода мощностью 500 МВт будут введены в эксплуатацию к 2027 году или ранее, а дополнительные мощности будут развернуты к 2030 году по мере роста декарбонизации промышленного кластера и увеличения спроса на водород.bp видит потенциал для дальнейшего увеличения спроса на водород в Тиссайде после 2030 года.

Стремясь ускорить развитие водородного кластера, bp заключила ряд соглашений с возможными партнерами.

  • bp подписала меморандум о взаимопонимании с Venator, одним из крупнейших мировых производителей пигментов из диоксида титана и добавок для улучшения характеристик, о поставках чистого водорода на свой флагманский завод в Тиссайд.
  • bp также подписала меморандум о взаимопонимании с компанией Northern Gas Networks (NGN), газораспределителем для Северной Англии, о совместной работе по инициированию декарбонизации газовых сетей в Великобритании, помогая в дальнейшей декарбонизации как промышленных потребителей, так и жилых домов за счет своей газовая сеть.
«Стимулирование роста использования низкоуглеродного водорода является ключевой частью плана премьер-министра из десяти пунктов и нашей Белой книги по энергетике и может сыграть важную роль в том, чтобы помочь нам положить конец нашему вкладу в изменение климата к 2050 году».

Анн-Мари Тревельян, министр энергетики Великобритании

Марк Хорсли, генеральный директор NGN, сказал:

«Замечательно видеть, что компания BP планирует инвестировать в производство водорода на Тиссайде, что выводит наш регион на передний план зеленого восстановления.В преддверии КС 26, которая состоится в ноябре, такое сотрудничество демонстрирует масштабы стремления решить проблему чистого нуля и поддержать переход Великобритании к энергетической системе с нулевым выбросом углерода. Мы очень рады работать с BP для дальнейшего изучения потенциала водородной газовой сети, чтобы играть ведущую роль в декарбонизации промышленного и бытового тепла ».

Отдельно BP также подписала меморандум о взаимопонимании с Объединенным управлением долины Тис (TVCA) для изучения потенциала экологически чистого водорода в регионе, включая развитие Тиссайда в качестве первого узла транспортировки водорода в Великобритании, о чем было объявлено Министерством транспорта Великобритании. в сентябре 2020 года.Зеленый водород получают путем электролиза воды с использованием возобновляемых источников энергии.

Мэр долины Тис Бен Хоучен сказал:

«Благодаря нашему опыту в области химикатов и обработки, Teesside заработала завидную репутацию во всем мире как место, где можно разрабатывать водород в качестве источника топлива. Заявление BP подчеркивает эту позицию.

«Развитие сектора чистой энергии в Тиссайде, Дарлингтоне и Хартлпуле является ключевой частью моего плана в отношении рабочих мест, плана, который обеспечивает чистую, высококвалифицированную, хорошо оплачиваемую работу, которая имеет важное значение для нашего будущего.Это огромный вотум доверия к нашему региону, который ставит Тиссайд на передний план усилий по достижению амбициозной цели правительства: к 2050 году Великобритания станет первой крупной экономикой в ​​мире, которая будет иметь нулевую чистую прибыль ».

Развитие бизнеса в области новых технологий, таких как водород и CCUS, является неотъемлемой частью стратегии bp по преобразованию в интегрированную энергетическую компанию. Ожидается, что водород будет играть решающую роль в декарбонизации энергетики, промышленности и транспорта. , особенно те, которые сложно или дорого электрифицировать.

В прошлом году bp и Ørsted подписали письмо о намерениях (LOI) о совместной работе над проектом в Германии по промышленному производству зеленого водорода путем электролиза воды с использованием возобновляемых источников энергии.

¹ на основе данных Комитета по изменению климата Великобритании.

Водород: будущее хранения электроэнергии?

Эта статья является пятой частью серии FT, в которой исследуется, может ли водород помочь сократить выбросы в различных отраслях, от транспорта до строительства

Центр чистой энергии Okeechobee был разработан для использования ископаемого природного газа, когда он открылся два года назад среди озера центральной Флориды.Сейчас владелец электростанции, компания NextEra Energy, готовит ее к работе со вторым топливом: водородом.

Водород горит как природный газ без выбросов углекислого газа и может быть получен путем разделения молекул воды с помощью электричества. Это вдохновляет инженеров, ищущих решение проблемы изменчивости солнечной и ветровой энергии по мере ее распространения по электрическим сетям.

Они говорят, что избыточная возобновляемая электроэнергия, производимая в часы низкого спроса, может приводить в действие электролизные машины для производства водорода, в конечном итоге обеспечивая запас безуглеродной энергии для отправки, когда спрос наиболее высок.

Пилотный проект Okeechobee стоимостью 65 млн долларов будет «использовать солнечную энергию, которая в противном случае была бы ограничена» для создания водорода для замены некоторого количества природного газа, — сказала Ребекка Куджава, финансовый директор NextEra, которая в прошлом году ненадолго обогнала ExxonMobil в качестве наиболее ценной энергии в США. компания — сказал.

Но производство водорода, его хранение и последующее использование для выработки электроэнергии, процесс, известный как «преобразование энергии из газа в энергию», неэффективен и дорог.

Энергия теряется как на разрыв молекулярной связи между водородом и кислородом в воде, так и на сжигание образующегося водорода в турбинах.По словам Дхарика Маллапрагады, научного сотрудника Энергетической инициативы Массачусетского технологического института, в оба конца возвращается менее 40 процентов электроэнергии, поданной в начале.

«Использование энергии для производства водорода для производства энергии в большинстве случаев действительно глупо, потому что в цикле есть очень много потерь», — сказал Томас Кох Бланк, старший директор Института Роки-Маунтин, аналитического центра по чистой энергии.

Электротурбины, работающие на природном газе, с быстрым запуском стали основным источником электроэнергии для операторов электросетей, которые хотят держать свет включенным во время волн тепла и зимних морозов.

Возобновляемый или «зеленый» водород может выполнять ту же роль, но он стоит недешево. По оценкам Morgan Stanley, даже если производственные затраты упадут более чем на две трети до 1 доллара за килограмм, цена в энергетическом выражении составит 8 долларов за миллион британских тепловых единиц, что в три раза дороже эталонного природного газа в США.

Климатическая столица

Там, где изменение климата встречается с бизнесом, рынками и политикой. Изучите освещение FT здесь

Но поскольку сторонники утверждают, что водород будет незаменим для всего мира, чтобы сократить выбросы углерода в достаточной степени, чтобы избежать катастрофического изменения климата, в энергетическом секторе США запускаются проекты, чтобы доказать, что он может работать.

Лос-Анджелес, который согласно законам Калифорнии должен использовать к 2045 году 100-процентную безуглеродную энергию, преобразует угольную электростанцию, которую он эксплуатирует в Юте, сначала на природный газ, а затем на водород. По словам производителя Mitsubishi Power, недавно заказанные турбины для электростанции будут в состоянии принимать смесь водорода и газа в соотношении 30:70 к 2025 году и только водород к крайнему сроку 2045 года.

Компания Mitsubishi и ее партнер предложили соседний объект для хранения зеленого водорода, достаточного для выработки 150 000 мегаватт-часов электроэнергии, который может обеспечивать 5 миллионов домов в США в день.

«Водород — это та технология, с помощью которой вы можете фактически использовать сезонное хранение», — сказал Пол Шульц из Департамента водоснабжения и энергетики Лос-Анджелеса. «Все это количество избыточной генерации, которое у вас потенциально может быть весной и осенью, может быть использовано, когда вы испытываете нехватку возобновляемых ресурсов летом и зимой».

Шульц признал, что водородная смесь будет стоить больше, чем природный газ, «но мы берем на себя обязательства по защите окружающей среды». Он сказал, что городские власти обратились в министерство энергетики США с просьбой выделить бюджетные федеральные средства для финансирования проекта, но отказались указать сумму.

Пол Браунинг, исполнительный директор Mitsubishi Power Americas, сказал, что, хотя стоимость так называемого зеленого водорода дороже по сравнению с природным газом, он конкурирует с другими формами хранения электроэнергии.

«Имейте в виду, что мы на самом деле нацелены на возобновляемую энергию, которая сегодня на 100% расходуется впустую, когда ее сокращают», — сказал он. «Мы знаем, что можем добиться большего».

Потребность в долгосрочном хранении станет еще более острой, если возобновляемые источники энергии станут львиной долей в структуре генерации.Солнце и ветер не работают постоянно, а литий-ионные батареи разряжаются в течение нескольких часов.

Информационный бюллетень два раза в неделю

Energy — незаменимый бизнес в мире, а Energy Source — его информационный бюллетень. Каждый вторник и четверг, прямо на ваш почтовый ящик, Energy Source доставляет вам важные новости, дальновидный анализ и инсайдерскую информацию. Подпишите здесь.

Можно было бы создать сеть с нулевым выбросом углерода без тепловых электростанций, чрезмерно перестроив солнечные, ветряные и аккумуляторные объекты, но Калифорния могла бы достичь своих целей, потребляя гораздо меньше земли и на миллиарды долларов, выбрав путь энергии к газу. согласно исследованию Wartsila, энергетической компании.

В другом месте компания New Fortress Energy, зарегистрированная в штате Нью-Йорк, открыла бизнес по производству зеленого водорода для продажи в энергетике, промышленности и транспорте, а также менее дефицитного «голубого» водорода, который производится с использованием природного газа.

Немецкое коммунальное предприятие Uniper надеется использовать возобновляемую электроэнергию, производимую в течение наиболее продуктивных четырех часов каждого дня, для производства водорода для хранения в подземных сооружениях в Гамбурге, которые ранее использовались для хранения природного газа.

Затем водород можно было бы использовать для торговли, продажи промышленным клиентам или выработки электроэнергии через «пиковую» установку, которая могла бы поставлять электроэнергию обратно в сеть — хотя, по словам бывшего исполнительного директора Андреаса Ширенбека, проект зависит от государственных субсидий. .

Серия

FT: Водород — Фантазия или топливо будущего?

Давно объявленный альтернативой ископаемому топливу, может ли газ действительно помочь решить самые грязные энергетические проблемы в мире?

Отраслевая группа Hydrogen Council в своем отчете за 2017 год сообщила, что к 2030 году от 250 до 300 тераватт-часов избыточной солнечной и ветровой электроэнергии можно будет преобразовать в водород, при этом более 20 электростанций вырабатывают в совокупности 100–200 кВтч. электричества из чистого водорода. Для сравнения, по данным Международного энергетического агентства, в этом году возобновляемые источники энергии будут производить почти 8000 ТВтч во всем мире.

«Непостоянство возобновляемой энергии — проблема; требуется какой-то большой контейнер для хранения, чтобы сгладить выбросы от ветра и солнца, а водород — это просто очень большой контейнер », — сказал Дэрил Уилсон, исполнительный директор Совета по водородам, в состав которого входят некоторые из самых энергоемких компаний в мире. и производители нефти, такие как Saudi Aramco и BP.

NextEra, которая не ответила на запросы о комментариях, начинает с малого в Okeechobee с системы электролиза мощностью 20 МВт.Согласно нормативным документам, завод использует трансформатор как минимум с двумя соседними солнечными электростанциями, построенными NextEra.

Компания, крупнейшая коммунальная компания США по рыночной капитализации, недавно раскрыла информацию о других предприятиях, включая установку стоимостью 20 млн долларов для производства водорода с помощью солнечной энергии и подачи его в топливный элемент для производства электроэнергии.

Всего у NextEra было около 50 потенциальных проектов по производству экологически чистого водорода для обслуживания энергетического, транспортного и промышленного секторов, заявил в конце прошлого года президент подразделения NextEra Energy Resources Джон Кетчум.

«Мы рассматриваем водород как действительно долгосрочное решение», — сказал он аналитикам, заявив, что устранение последних 15 процентов углерода из электроснабжения «становится очень дорогостоящим при использовании батарей, гораздо дешевле и более управляемым при использовании водорода. . »

Цвета водородной радуги

© Кристофер Ферлонг / Getty Images

Зеленый водород Изготовлен с использованием чистой электроэнергии из возобновляемых источников энергии для электролиза воды (h3O), отделяя атом водорода в ней от ее молекулярного двойного кислорода.На данный момент очень дорого.


Голубой водород Производится с использованием природного газа, но выбросы углерода улавливаются и хранятся или используются повторно. Незначительные объемы в производстве из-за отсутствия проектов по улавливанию.


Серый водород Это наиболее распространенная форма производства водорода. Он поступает из природного газа путем паровой конверсии метана, но без улавливания выбросов.


Коричневый водород Самый дешевый способ получения водорода, но также самый опасный для окружающей среды из-за использования энергетического угля в производственном процессе.


Бирюзовый водород Использует процесс, называемый пиролизом метана, для производства водорода и твердого углерода. Не доказано в масштабе. Опасения по поводу утечки метана.

Следуйте за @ftclimate в Instagram

Евангелие водородной энергии

Кроме того, Air Liquide, производитель газа, незаметно построивший пять готовых к работе станций между Хемпстедом, штат Нью-Йорк, и Литтлтоном, штат Массачусетс. , должна иметь дело с властями штата и города вплоть до начальника пожарной охраны, — сказал Дэвид Эдвардс, директор группы по водороду Air Liquide в США.«В каждой местности есть свой начальник пожарной охраны».

Прогрессу мешает впечатление, что водород может взорваться, идея, закрепленная сожжением Гинденбурга в 1937 году. Совсем недавно водород пострадал, когда Никола, любимец фондового рынка, столкнулся с заявлениями, что он преувеличил свои достижения. Обвинение было выдвинуто фирмой Hindenburg Research, занимающейся короткими продажами. Министерство юстиции и Комиссия по ценным бумагам и биржам выдали Николе повестки в суд.

«Водород в некоторых отношениях безопаснее бензина», — сказала Джоанн Милликен, директор Коалиции топливных элементов Нью-Джерси, группы волонтеров, которая знала г-на А.Стризки, когда она работала в Министерстве энергетики. Она процитировала исследование, проведенное в 2019 году Национальными лабораториями Сандиа, которое показало, что водородный автомобиль не более пожароопасен, чем обычный автомобиль.

С тех пор, как г-н Маск назвал топливные элементы «поразительно глупыми», между сторонниками литий-ионных и водородных технологий шло ожесточенное соперничество.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.