Hydrogen drivstoff raketter, men hva med kraft for dagliglivet?

Hydrogen drivstoff raketter, men hva med kraft for dagliglivet? NASA har lansert alle sine romfergeoppdrag ved bruk av hydrogen som drivstoff. NASA, CC BY

Har du noen gang sett a lansering av romfergen? Drivstoffet som brukes til å skyve disse enorme strukturene vekk fra jordens gravitasjonstrekk er hydrogen.

Hydrogen har også potensiale som energikilde for våre daglige aktiviteter - bilkjøring, oppvarming av husene våre, og kanskje mer.

Denne måneden den føderale koalisjonsregjeringen åpnet offentlig høring på en nasjonal hydrogenstrategi. Arbeiderpartiet har også lovet sette av finansiering å utvikle rent hydrogen. COAGs energiministrers møte i desember 2018 indikerte sterk støtte til en hydrogenøkonomi.

Men er Australia klar til å utforske dette konkurransedyktige, lite karbonaktive alternativet for bolig-, kommersiell, industriell og transportsektor?

Det er to viktige aspekter for å vurdere beredskapen vår for en hydrogenøkonomi - teknologisk fremgang (kan vi faktisk gjøre det?) Og samfunnsaksept (vil vi bruke det?).

Er teknologien moden nok?

Hydrogenøkonomisyklusen består av tre viktige trinn:

  • hydrogenproduksjon
  • hydrogenlagring og levering
  • hydrogenforbruk - konvertering av den kjemiske energien til hydrogen til andre former for energi.

Hydrogenproduksjon

For at hydrogen skal bli et viktig fremtidig drivstoff, er vannelektrolyse sannsynligvis den beste produksjonsmetoden. I denne prosessen er strøm vant til delte vannmolekyler til hydrogen (HXNUMX) og oksygen (O₂).

Denne teknologien blir kommersielt gjennomførbart når strøm produseres til relativt lave kostnader av fornybare kilder som f.eks sol og vind. Kostnadene kan falle ytterligere i løpet av den nærmeste tiden når produksjonsteknologien blir mer effektiv.

Hvordan hydrogen skapes og brukes som en kraftkilde.

Hydrogenlagring og levering

Effektiv lagring og levering er avgjørende for sikker og effektiv håndtering av store mengder hydrogen.

Fordi det er veldig lett, har hydrogen konvensjonelt blitt komprimert ved høyt trykk, eller flytende og lagret ved en ekstremt lav temperatur på -253 ℃. Å ta disse trinnene krever en ekstra energiinvestering, slik at effektiviteten synker med opptil 40%. Men nåværende hydrogenlagring og levering hviler fortsatt på disse to teknologiene - komprimering og kondisjonering - ettersom de er bevist og støttet av veletablert infrastruktur og erfaring.

Et annet alternativ som blir utforsket (men trenger videreutvikling) er å kombinere hydrogen med andre elementer, og deretter frigjøre det når det er nødvendig for bruk.

For tiden bruker de fleste brenselcellebiler karbonfiberforsterkede tanker for å lagre sterkt komprimert hydrogengass. Kostnadene for stridsvogner vil måtte senkes for å gjøre dette alternativet mer økonomisk (for tiden over noen få tusenvis av dollar per enhet).

Bruker hydrogen som drivstoff

Det er to hovedmåter å konvertere den kjemiske energien i hydrogen til brukbar energi (elektrisk energi eller varmeenergi). Begge disse tilnærmingene produserer vann som biprodukt.

En primitiv og grei måte å bruke hydrogen på er å forbrenne det for å generere varme - akkurat som om du bruker naturgass til matlaging og oppvarming i hjemmet ditt.

A rettssak planlagt for Sør-Australia tar sikte på å generere hydrogen ved å bruke fornybar elektrisitet, og deretter injisere det i det lokale gassdistribusjonsnettet. Denne måten å "blande" gasser på kan unngå kostnadene ved å bygge kostbar leveringsinfrastruktur, men vil medføre utgifter forbundet med endringer av eksisterende rørledninger. Omfattende studier og testing av denne aktiviteten er påkrevd.

Når det brukes i hydrogenbrenselceller, produseres energi når hydrogen reagerer med oksygen. Dette er teknologien som brukes av NASA og andre operatører i romoppdrag, og av bilprodusenter i brenselcellebiler. Det er den mest avanserte metoden for hydrogenbruk for øyeblikket.

Skru opp lyden for denne hydrogendrevne lanseringen.

Det fungerer, men vil vi godta det?

Sikkerhetshensyn

Som drivstoff har hydrogen noen egenskaper som gjør det tryggere å bruke enn drivstoffene som er mer vanlig i dag, som diesel og bensin.

Hydrogen er ikke-giftig. Det er også mye lettere enn luft, noe som gir rask spredning i tilfelle en lekkasje. Dette står i kontrast til oppbygging av brennbare gasser i tilfelle diesel- og bensinlekkasjer, noe som kan forårsake eksplosjoner.

Imidlertid brenner hydrogen lett i luft, og antennes lettere enn bensin eller naturgass. Dette er grunnen til at hydrogenbiler har så robuste karbonfibertanker - for å forhindre lekkasjer.

Der hvor hydrogen brukes i kommersielle omgivelser som drivstoff, er det etablert strenge forskrifter og effektive tiltak for å forhindre og oppdage lekkasjer, og for å lufte ut hydrogen. Husholdningsapplikasjoner av hydrogenbrensel vil også trenge å løse dette problemet.

Innvirkning på miljøet

Fra et miljøperspektiv innebærer den ideelle syklusen i en hydrogenøkonomi:

  • hydrogenproduksjon gjennom bruk av elektrolyse for å dele vann
  • hydrogenforbruk via å reagere det med oksygen i en brenselcelle, produsere vann som et biprodukt.

Hvis elektrisiteten til elektrolyse produseres fra fornybare kilder, har hele verdikjeden minimal miljøpåvirkning og er bærekraftig.

Å bevege seg nærmere en hydrogenøkonomi

Billig elektrisitet fra fornybare energiressurser er nøkkelen til å gjøre storskala hydrogenproduksjon via elektrolyse til virkelighet i Australia. Internasjonalt er det allerede klart - for eksempel i Tyskland og Texas - at fornybart hydrogen er kostnadskonkurransedyktig i nisjeprogrammer, selv om det ennå ikke er for industriell forsyning.

Teknikker for lagring og levering må forbedres med tanke på kostnader og effektivitet, og produksjon av hydrogenbrenselceller krever fremskritt.

Hydrogen er en ønskelig energikilde, siden det kan produseres i store mengder og lagres i lang tid uten tap av kapasitet. Fordi det er så lett, er det en økonomisk måte å transportere energi på produsert av fornybar energi over store avstander (inkludert over hav).

Underbygget av avansert teknologi, med sterk støtte fra regjeringer, og engasjement fra mange multinasjonale energi- og bilbedrifter, kobler hydrogenbrensel fornybar energi til sluttbrukere på en ren og bærekraftig måte.

La oss se om hydrogen tar av.Den Conversation

Om forfatteren

Zhenguo Huang, universitetslektor, University of Technology Sydney

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

Drawdown: Den mest omfattende planen som noen gang har foreslått å reversere global oppvarming

av Paul Hawken og Tom Steyer
9780143130444I møte med utbredt frykt og apati har en internasjonal koalisjon av forskere, fagfolk og forskere kommet sammen for å tilby et sett av realistiske og dristige løsninger på klimaendringer. Et hundre teknikker og praksis er beskrevet her-noen er velkjente; noe du kanskje aldri har hørt om. De spenner fra ren energi til å utdanne jenter i lavinntektsland til landbrukspraksis som trekker karbon ut av luften. Løsningene eksisterer, er økonomisk levedyktige, og samfunn over hele verden for tiden anvender dem med dyktighet og besluttsomhet. Tilgjengelig på Amazon

Utforming av klimaproblemer: En retningslinje for lavkol Energi

av Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Med effekten av klimaendringene som allerede er over oss, er behovet for å kutte globale klimagassutslipp intet mindre enn presserende. Det er en skremmende utfordring, men teknologiene og strategiene for å møte den eksisterer i dag. Et lite sett med energipolitikk, designet og implementert godt, kan sette oss på veien mot en fremtid med lite karbon. Energisystemer er store og komplekse, så energipolitikken må være fokusert og kostnadseffektiv. En-størrelse-passer-alle-tilnærminger vil ganske enkelt ikke få jobben gjort. Politiske beslutningstakere trenger en klar, omfattende ressurs som skisserer energipolitikken som vil ha størst innvirkning på klimafremtiden vår, og beskriver hvordan vi kan utforme disse retningslinjene. Tilgjengelig på Amazon

Dette forandrer alt: kapitalisme vs klimaet

av Naomi Klein
1451697392In Dette endrer alt Naomi Klein hevder at klimaendringer ikke bare er et annet problem, som skal skjenkes nøye mellom skatt og helsevesen. Det er en alarm som kaller oss for å fikse et økonomisk system som allerede mangler oss på mange måter. Klein bygger omhyggelig saken for hvor massivt å redusere utslippene av drivhusgasser er vår beste mulighet til samtidig å redusere ulikheter i ulikhet, omdefinere våre ødelagte demokratier og gjenoppbygge våre slanke lokale økonomier. Hun avslører den ideologiske desperasjonen til klimaendringene, de rasjonelle vrangforestillinger fra de vilde geoengineers og den tragiske nederlaget av for mange grønne grenser. Og hun demonstrerer nettopp hvorfor markedet ikke har - og ikke kan løse klimakrisen, men vil i stedet gjøre ting verre, med stadig mer ekstreme og økologisk skadelige utvinningsmetoder, ledsaget av voldsomme katastrofkapitalisme. Tilgjengelig på Amazon

Fra Utgiver:
Innkjøp på Amazon går for å dekke kostnadene ved å bringe deg InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uten kostnad og uten annonsører som sporer surfevaner. Selv om du klikker på en kobling, men ikke kjøper disse utvalgte produktene, betaler alt annet du kjøper i samme besøk på Amazon oss en liten provisjon. Det er ingen ekstra kostnader for deg, så vær så snill å bidra til innsatsen. Du kan også bruk denne lenken å bruke til Amazon når som helst slik at du kan bidra til å støtte vår innsats.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook icontwitter ikonetyoutube-ikonetinstagram ikonpintrest-ikonetrss ikon

 Få den siste via e-post

Ukentlig magasin Daglig Inspirasjon

SENESTE VIDEOER

Den store klimamigrasjonen har begynt
Den store klimamigrasjonen har begynt
by super~~POS=TRUNC
Klimakrisen tvinger tusenvis over hele verden til å flykte ettersom deres hjem blir stadig ubeboelig.
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
by Alan N Williams, et al
Den siste rapporten fra klimapanelet (IPCC) uttaler at uten vesentlig reduksjon ...
Jorden har vært beboelig i milliarder av år - nøyaktig hvor heldige vi fikk?
Jorden har vært beboelig i milliarder av år - nøyaktig hvor heldige vi fikk?
by Toby Tyrrell
Det tok evolusjon 3 eller 4 milliarder år å produsere Homo sapiens. Hvis klimaet hadde sviktet helt en gang i det ...
Hvordan kartlegging av været 12,000 XNUMX år siden kan bidra til å forutsi fremtidige klimaendringer
Hvordan kartlegging av været 12,000 XNUMX år siden kan bidra til å forutsi fremtidige klimaendringer
by Brice Rea
Slutten av den siste istiden, for rundt 12,000 år siden, var preget av en siste kald fase kalt Younger Dryas ...
Det kaspiske hav vil falle med 9 meter eller mer i løpet av dette århundret
Det kaspiske hav vil falle med 9 meter eller mer i løpet av dette århundret
by Frank Wesselingh og Matteo Lattuada
Tenk deg at du er på kysten og ser ut mot havet. Foran deg ligger 100 meter karrig sand som ser ut som en ...
Venus var nok en gang jordlignende, men klimaendringene gjorde det ubeboelig
Venus var nok en gang jordlignende, men klimaendringene gjorde det ubeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lære mye om klimaendringer fra Venus, vår søsterplanet. Venus har for øyeblikket en overflatetemperatur på ...
Fem klimatroer: Et kollisjonskurs i feil informasjon om klima
The Five Climate Disbeliefs: A Crash Course in Climate Desinformation
by John Cook
Denne videoen er et kollisjonskurs i misinformasjon om klimaet, og oppsummerer de viktigste argumentene som brukes til å tvile på virkeligheten ...
Arktis har ikke vært så varmt i 3 millioner år, og det betyr store endringer for planeten
Arktis har ikke vært så varmt i 3 millioner år, og det betyr store endringer for planeten
by Julie Brigham-Grette og Steve Petsch
Hvert år krymper havisen i Polhavet til et lavt punkt i midten av september. I år måler den bare 1.44 ...

SISTE ARTIKLER

grønn energi2 3
Fire grønne hydrogenmuligheter for Midtvesten
by Christian Tae
For å avverge en klimakrise, må Midtvesten, som resten av landet, fullstendig dekarbonisere økonomien ved å …
ug83qrfw
Stor barriere for å kreve respons må opphøre
by John Moore, On Earth
Hvis føderale regulatorer gjør det rette, kan strømkunder over hele Midtvesten snart kunne tjene penger mens ...
trær å plante for klima2
Plant disse trærne for å forbedre bylivet
by Mike Williams-Rice
En ny studie fastslår levende eik og amerikanske plataner som mestere blant 17 "supertrær" som vil bidra til å gjøre byer...
havbunnen i nord
Hvorfor vi må forstå havbunnsgeologi for å utnytte vindene
by Natasha Barlow, førsteamanuensis i kvartær miljøendring, University of Leeds
For ethvert land som er velsignet med enkel tilgang til det grunne og vindfulle Nordsjøen, vil havvind være nøkkelen til å møte nett...
3 brannleksjoner for skogbyer da Dixie Fire ødelegger historiske Greenville, California
3 brannleksjoner for skogbyer da Dixie Fire ødelegger historiske Greenville, California
by Bart Johnson, professor i landskapsarkitektur, University of Oregon
Et brann som brenner i varm, tørr fjellskog feide gjennom Gold Rush -byen Greenville, California, 4. august,…
Kina kan møte energi- og klimamål som begrenser kullkraften
Kina kan møte energi- og klimamål som begrenser kullkraften
by Alvin Lin
På Leader's Climate Summit i april lovet Xi Jinping at Kina strengt vil kontrollere kullkraft ...
Blått vann omgitt av dødt hvitt gress
Kart viser 30 års ekstrem snøsmelting i USA
by Mikayla Mace-Arizona
Et nytt kart over ekstreme snøsmeltingshendelser de siste 30 årene tydeliggjør prosessene som driver rask smelting.
Et fly slipper rød brannhemmende over på en skogbrann mens brannmenn parkert langs en vei ser opp i den oransje himmelen
Modellen spår 10-års brannskudd, deretter gradvis tilbakegang
by Hannah Hickey-U. Washington
En titt på den langsiktige fremtiden for skogsbranner forutsier en innledende omtrent tiår lang brannaktivitet,…

 Få den siste via e-post

Ukentlig magasin Daglig Inspirasjon

Nye holdninger - Nye muligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publikasjoner. Alle rettigheter reservert.