Výhody a Nevýhody Vodíku Energii

S emisí uhlíku z našich plynové a olejové kotle, které přispívají ke globálnímu oteplování a následných klimatických změn, pozornost světa se obrátila k nalezení alternativní zdroje vytápění a energetické systémy. Musíme najít zdroje energie, které jsou obnovitelné a / nebo neprodukují škodlivé znečišťující látky.

jedním z možných řešení je vodíková energie, ale i když nepoškozuje naši atmosféru, není to nutně jednoduchá oprava. Zde zkoumáme klíčové výhody a nevýhody vodíkové energie a jak by mohla být teoreticky použita k napájení naší budoucnosti.

co je vodík?

náš vesmír se skládá z obrovské škály různých složek, z nichž každá hraje svou vlastní roli v jemné rovnováze ekosystému naší planety. Komponenty, které jsou nejrozšířenější, jsou vodík, dusík a kyslík, přičemž vodík představuje 75% vesmíru a tvoří základ většiny života naší planety. Vodík se nachází téměř ve všech rostlinných hmotách a vodě. Slunce je také tvořeno velkým množstvím vodíku, ale je tak lehké, že se odpařuje z povrchu země teplem slunečních paprsků.

vodík je nejjednodušší ze všech našich prvků, které jsou tvořeny pouze jedním protonem a jedním elektronem. To znamená, že ve většině scénářů neexistuje sama o sobě, ale je kombinována s dalšími prvky (např.g. voda nebo H2O je 2 díly vodíku na jeden díl kyslíku). Vodík je však čistým zdrojem energie, který, pokud jej dokážeme získat z vody, zemního plynu nebo biomasy, lze použít k napájení a vytápění našich společností.

Zjistěte více o životaschopnosti použití vodíku místo zemního plynu v našich kotlích ve vodíkových kotlích: alternativa k plynovému ústřednímu vytápění?

jak získáme vodík?

k extrakci vodíku se používají dvě metody: elektrolýza nebo reformování páry a metanu.

elektrolýza zahrnuje průchod vysokého proudu elektřiny vodou k oddělení atomů kyslíku a vodíku.

zní To dost jednoduché, ale to je nákladný proces, vzhledem k množství elektřiny potřebné a v zájmu zajištění elektrické energie, fosilních paliv (např. zemního plynu, ropy nebo uhlí) jsou spáleny, který produkuje emise oxidu uhličitého. Pokud se však elektřina používaná při elektrolýze získává prostřednictvím solárních panelů, větrných farem nebo vodních elektráren, můžeme se těmto emisím uhlíku vyhnout.

reformování páry a metanu je proces separace uhlíku a vodíku v metanu. Jedná se o metodu, která se v současné době nejčastěji používá, protože vodík může být extrahován ve velkém množství, ale má za následek emise oxidu uhličitého a oxidu uhelnatého. Oba tyto plyny jsou škodlivé pro naši atmosféru a přispějí ke globálnímu oteplování.

je však možné zachytit uhlík emitovaný během procesu výroby vodíku pomocí systémů pro ukládání uhlíku (CSS), které by zabránily uvolnění uhlíku do atmosféry.

Výhody Vodíku Energii

Vodík je obnovitelné

Vodík je obnovitelný zdroj energie, což znamená, že nelze spustit z toho, alespoň ne v lidském časovém měřítku. Je to bohatý zdroj energie, který je všude kolem nás.

vodík je čistý zdroj energie

při spalování vodíku se do atmosféry neuvolňují žádné škodlivé vedlejší produkty. Ve skutečnosti, jakmile je vodík použit jako zdroj energie, může být přeměněn na pitnou vodu pro astronauty.

vodíková energie není toxická

vodík na rozdíl od jaderné energie nebo zemního plynu nepoškozuje lidské zdraví.

vodíková energie je vysoce účinná

vodík má neuvěřitelně hustou energii a je schopen poskytnout hodně energie. Je to 3 krát silnější než většina zdrojů fosilních paliv, takže k plnění stejných úkolů je zapotřebí méně vodíku. Proto se vodík používá při průzkumu vesmíru k pohonu kosmických lodí, letadel, lodí, automobilů a palivových článků.

Nevýhody Vodíku Energii

Vodík je nestabilní

Protože jeho vysoký obsah energie, vodíkový plyn je vysoce hořlavé a těkavé látky, což je riskantní paliva do práce.

Vodíkové energie je drahé na výrobu

Obě parní reformování metanu a chloridů jsou nákladné procesy, které brání mnoho zemí od spáchání masové výroby. Výzkum a hodnocení jsou v procesu vyzkoušet a zjistit, levný a udržitelný způsob, jak vyrobit dostatek vodíku, aniž by přispívaly více uhlíku do atmosféry.

vodíková energie je obtížné skladovat

vodík je mnohem lehčí plyn než benzín, což ztěžuje skladování a přepravu. Abychom ji mohli uložit, musíme ji stlačit do kapaliny a skladovat při nízké teplotě. Vysoké množství tlaku potřebné k ukládání vodíku ztěžuje přepravu paliva ve velkém množství.

vodík může být nebezpečný

vodík je neuvěřitelně hořlavý, což z něj činí nebezpečné palivo, pokud není správně zacházeno. K dispozici je také žádný zápach vodíku, takže senzory jsou nutné pro detekci netěsností.

mohl by být vodík použit při vytápění domácností?

v současné době se drtivá většina domů ve Velké Británii spoléhá na topné systémy na fosilní paliva, jako jsou kotle na zemní plyn a olej. Abychom snížili emise uhlíku v souladu s vládními cíli a bojovali proti změně klimatu, musíme změnit způsob vytápění našich domovů. Jedním z možných řešení je výměna plynu, který používáme k vytápění 84% domů ve Velké Británii, ze zemního plynu na vodík.

teorie je taková, že spíše než způsobit velké otřesy a náklady tím, že žádá většinu domácností ve Velké Británii, aby nahradili svůj topný systém zcela cizí technologií, nahrazujeme zemní plyn vodíkem. Postupně bychom mohli zvýšit množství vodíku dodávaného do domácností a snížit naši závislost na zemním plynu, dokud nebudeme používat 100% vodík. Hlavní výhody jsou:

V teorii, to vše dává smysl, ale to by vyžadovalo každý plynový kotel v UK být nahrazen vodík připravený kotel. Spíše než očekávat, že průmysl a majitelé domů provedou přechod přes noc, mohlo by se to stát postupně, tj. když kotel na zemní plyn skončí svou přirozenou životností, byl by nahrazen kotlem připraveným na vodík. Tímto způsobem, když je vodíková síť připravena, palivo by bylo přepínáno spíše než topný systém, který minimalizuje narušení.

Worcester Bosch již odhalil svůj první kotel připravený na vodík. Kotel je stále kompatibilní se zemním plynem, ale po krátké návštěvě topenáře může pracovat na 100% dodávce vodíku.

jako alternativa k kotlům je také možné, aby vodíkový palivový článek poskytoval vytápění a energii do domu. Palivový článek přeměňuje chemickou energii z paliva, v tomto případě vodíku, stejně jako oxidant (kyslík) na dodávku elektřiny. Během tohoto procesu se také vyrábí teplo, které lze použít k vytápění domu. VITOVALOR CHP od Viessmann je jeden topný systém palivových článků, který je již na trhu.

je tedy ohřev vodíku schůdnou možností?

výhody a nevýhody vodíkové energie vodík dělá téma něco jasného. Výroba vodíku je bohužel v současné době velmi nákladná a náš současný výrobní proces může emitovat uhlík, který poněkud poráží předmět výměny na vodíkovou síť.

nicméně, podle odborníků v oboru, vodík má hlavní roli v budoucnosti vytápění domácností. Ve Velké Británii již probíhají zkoušky na ohřev vodíku, kde se v některých oblastech již používá kombinace plynného vodíku a zemního plynu. Další zkoušky jsou plánovány na několik příštích let.

Získejte citace pro plynový kotel

bez ohledu na výsledek těchto pokusů, vodík kotle jsou nepravděpodobné, že by možnost pro majitele domů UK v dohledné budoucnosti. Pokud nyní chcete svůj topný systém nahradit ekologičtějším řešením, může být vaší nejlepší volbou moderní a energeticky účinnější plynový kotel. Někteří majitelé domů chtít zvážit instalaci tepelného čerpadla, solární panely nebo kotle na biomasu, ale existuje několik faktorů, aby zvážila. Více se dozvíte v alternativách k plynovým kotlům.

Chcete – li získat odborné rady a bezplatné instalační nabídky pro nový kotel, pošlete nám dotaz ještě dnes. Poskytneme vám až 3 bezplatné nezávazné nabídky, abyste mohli porovnat a vybrat nejlepší volbu pro váš domov.