水素エネルギーの利点と欠点

水素エネルギーの利点と欠点

地球温暖化とそれに続く気候変動に貢献するガスおよび石油ボイラーからの炭素排出量により、世界の注目は、代替加熱およびエネルギーシステムを見つけることになっています。 私たちは、再生可能であり、および/または有害な汚染物質を生成しないエネルギー源を見つける必要があります。 潜在的な解決策の1つは水素エネルギーですが、それは私たちの大気に害を与えませんが、必ずしも単純な解決策ではありません。

ここでは、水素エネルギーの主な長所と短所と、それが理論的にどのように私たちの未来に電力を供給するために使用できるかを探ります。 水素とは何ですか?

私たちの宇宙は、さまざまなコンポーネントの巨大な範囲で構成されており、それぞれが私たちの惑星の生態系の繊細なバランスの中で独自の 最も普及している成分は水素、窒素、酸素であり、水素は宇宙の75%を占め、私たちの惑星の生命の多くの基礎を形成しています。 水素は、ほぼすべての植物の物質と水に含まれています。 太陽はまた、水素の多くで構成されていますが、それは太陽の光線の熱を介して地球の表面から蒸発するように軽いです。水素は、1つの陽子と1つの電子で構成されているすべての要素の中で最も単純です。 これは、ほとんどのシナリオでは、それ自体は存在しませんが、他の要素(e.g.水またはH2Oは、2部の水素から1部の酸素である)。 しかし、水素はきれいなエネルギー源であり、水、天然ガス、バイオマスからそれを抽出できれば、私たちの社会に電力を供給し、加熱することができます。

水素ボイラーのボイラーで天然ガスの代わりに水素を使用することの実行可能性についての詳細をご覧ください:ガスセントラルヒーティングの代水素を抽出するにはどうすればよいですか?

水素を抽出するために使用される2つの方法があります:電気分解または蒸気-メタン改質。 電気分解は、酸素原子と水素原子を分離するために水に高電流の電気を流すことを含みます。

それは十分に簡単に聞こえるが、これは必要な電気の量のために高価なプロセスであり、電気を作成するために、化石燃料(例えば、天然ガス、石油、石炭) 電気分解で使用される電気が太陽電池パネル、風力発電所または水力発電によって得られればしかし、私達はこれらの炭素放出量を避けることがで 蒸気-メタン改質は、メタン中の炭素と水素を分離するプロセスです。

これは、水素を大量に抽出することができるため、現時点で最も一般的に使用される方法ですが、二酸化炭素と一酸化炭素の放出をもたらします。 これらのガスの両方が私たちの大気に有害であり、地球温暖化に貢献します。 しかし、炭素捕捉貯蔵(CSS)システムを用いて水素を製造する過程で放出された炭素を捕捉することは可能であり、炭素が大気中に放出されるのを防

水素エネルギーの利点

水素は再生可能です

水素は再生可能エネルギー源であり、少なくとも人間のタイムスケールでは、それを使い果たすことができないことを意味します。 それは私達のまわりに完全にある豊富なエネルギー源です。 水素はクリーンなエネルギー源です。

水素を燃焼させると、有害な副産物は大気中に放出されません。

水素を燃焼させると、有害な副生 実際、水素がエネルギー源として使用されると、宇宙飛行士のために飲料水に変換することができます。 水素エネルギーは有毒ではありません

水素は、原子力エネルギーや天然ガスとは異なり、人間の健康に損傷を与えません。 水素エネルギーは非常に効率的です

水素はエネルギーが非常に密であり、多くの電力を提供することができます。 これは、ほとんどの化石ベースの燃料源よりも3倍強力であるため、同じタスクを実行するために必要な水素は少なくなります。 これが、宇宙探査で水素が宇宙船、飛行機、ボート、自動車、燃料電池に燃料を供給するために使用される理由です。

水素エネルギーの欠点

水素は揮発性である

その高いエネルギー含有量のために、水素ガスは可燃性が高く揮発性の物質で 水素エネルギーは生産するのに高価です

蒸気-メタン改質と電気分解の両方が大量生産にコミットすることから多くの国を防ぐ高価なプロセ 大気中に多くの炭素を寄与することなく、十分な水素を生成するための安価で持続可能な方法を発見しようとする研究と試験が進行中です。 水素エネルギーを貯蔵することは困難である

水素はガソリンよりもはるかに軽いガスであり、貯蔵および輸送を困難にする。

水素エネルギーを貯蔵することは困難である。

水素エネルギーを貯蔵および輸送することは困難である。 それを保管できるようにするには、液体に圧縮して低温で保管する必要があります。 水素を貯蔵するために必要な高い圧力は、大量に輸送するのが困難な燃料になります。 水素は危険なことができます

水素は正しく処理されていない場合、それは危険な燃料になり、信じられないほど可燃性です。

水素は危険 また、水素には臭いがないため、漏れを検出するためにセンサーが必要です。 水素は家庭の暖房に使うことができますか?

水素は家庭の暖房に使うことができますか?

現時点では、英国の家庭の大半は、天然ガスや石油ボイラーなどの化石燃料暖房システムに依存しています。 政府の目標に沿って炭素排出量を削減し、気候変動と戦うためには、家庭の暖房方法を変える必要があります。 可能な解決策の1つは、英国の家庭の84%を天然ガスから水素に加熱するために使用するガスを交換することです。

理論ではなく、完全に外国人の技術で彼らの暖房システムを交換するために英国のほとんどの家庭を求めることにより、主要な激変と費用を引 徐々に私たちは100%の水素を使用するまで、家庭に供給される水素のレベルを高め、天然ガスへの依存を減らすことができます。 主な利点は次のとおりです。

  • 水素は非常に効率的です(1kgの水素は2と同じくらい多くのエネルギーを生成することができます。天然ガスの8kg)
  • 水素ボイラーからの炭素排出量はありません(水蒸気と熱を生成するだけです)
  • 水素は既存のガスグリッドインフラで使用できます
  • ボイラーは、再生可能な暖房システム(ヒートポンプやソーラー)とは異なり、住宅所有者のためのおなじみの暖房システムです
  • 理論的には、これはすべて理にかなっていますが、英国のすべてのガスボイラーを水素対応ボイラーに交換する必要があります。 業界や住宅所有者が一晩中スイッチを入れることを期待するのではなく、徐々に起こる可能性があります。 天然ガスボイラーは、その自然の生活の終わりに来るとき、それは水素準備ができたボイラーに置き換えられます。 そうすれば、水素ネットワークが準備ができているとき、燃料は中断を最小にする暖房装置よりもむしろ転換する。

    ウースター-ボッシュはすでに彼らの非常に最初の水素準備ボイラーを明らかにしました。 ボイラーは天燃ガスとまだ互換性があるが、暖房エンジニアからの短い訪問の後で水素の100%の供給で動作できる。 ボイラーに代わるものとして、水素燃料電池が家庭に暖房とエネルギーを提供することも可能です。

    ボイラーの代わりに、水素燃料電池が家庭に暖房と 燃料電池は、燃料(この場合は水素)からの化学エネルギーと酸化剤(酸素)を電気の供給に変換します。 熱はまた家を熱するのに使用することができるこのプロセスの間に作り出される。 ViessmannによるVitovalor CHPは市場の1つの燃料電池の暖房装置既にである。だから、水素加熱は実行可能な選択肢ですか?

    水素エネルギーの長所と短所水素は、トピックを何か明確にします。 残念なことに、水素製造は現在非常に高価であり、現在の製造プロセスは炭素を放出し、水素ネットワークへの交換の目的を幾分打ち破る可能性があ

    しかし、業界の専門家によると、水素は、家庭の暖房の将来に再生する主要な役割を持っています。 水素加熱試験は、すでにいくつかの地域で水素ガスと天然ガスの組み合わせがすでに使用されている英国で行われています。 今後数年間、より多くの試験が計画されています。

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    これらの試験の結果が何であれ、水素ボイラーは、予見可能な将来のための英国の住宅所有者のためのオプショ より環境に優しい解決とあなたの暖房装置を今取り替えるために見れば現代およびよりエネルギー効率が良いガスボイラーはあなたの最もよい選 何人かの自家所有者はヒートポンプ、太陽熱パネルまたは生物量のボイラーを取付けることを考慮したいと思うかもしれない考慮するべき複数の要 ガスボイラーに代わるものの詳細をご覧ください。

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