Vätebränslen raketer, men vad sägs om kraft för det dagliga livet?

Vätebränslen raketer, men vad sägs om kraft för det dagliga livet? NASA har lanserat alla sina rymdfärjesuppdrag med väte som bränsle. NASA, CC BY

Har du någonsin sett en rymdfärja lansering? Det bränsle som används för att driva dessa enorma strukturer bort från jordens gravitationskraft är Hydrering.

Väte har också potential som en energikälla för våra dagliga aktiviteter - körning, uppvärmning av våra hus och kanske mer.

Denna månad den federala koalitionsregeringen öppnade offentligt samråd om en nationell vätestrategi. Arbetskraften har också lovat avsätta finansiering att utveckla rent väte. COAG: s energiminister möte i december 2018 angav starkt stöd för en väteekonomi.

Men är Australien redo att utforska detta konkurrenskraftiga energifattiga alternativ för bensin, kommersiell, industri och transportsektor?

Det finns två viktiga aspekter för att bedöma vår beredskap för en väteekonomi - teknisk utveckling (kan vi faktiskt göra det?) Och samhällelig acceptans (kommer vi att använda den?).

Är tekniken tillräckligt mogen?

Väteekonomins cykel består av tre viktiga steg:

  • väteproduktion
  • vätelagring och leverans
  • väteförbrukning - omvandla den kemiska energin i väte till andra former av energi.

Väteproduktion

För att väte ska bli ett viktig framtida bränsle är vattenelektrolys troligtvis den bästa produktionsmetoden. I denna process används el till uppdelade vattenmolekyler till väte (HXNUMX) och syre (OXNUMX).

Denna teknik blir kommersiellt genomförbart när el produceras till relativt låga kostnader av förnybara källor som sol och vind. Kostnaderna kan sjunka ytterligare inom en snar framtid när produktionstekniken blir effektivare.

Hur väte skapas och används som en kraftkälla.

Väte lagring och leverans

Effektiv lagring och leverans är avgörande för säker och effektiv hantering av stora mängder väte.

Eftersom det är väldigt lätt har väte konventionellt komprimerats vid högt tryck, eller kondenserat och lagrats vid en extremt låg temperatur av -253 ℃. Att ta dessa steg kräver en extra energiinvestering, så effektiviteten sjunker med upp till 40%. Men nuvarande vätgaslagring och leverans vilar fortfarande på dessa två tekniker - komprimering och kondensering - eftersom de bevisas och stöds av väletablerad infrastruktur och erfarenhet.

Ett annat alternativ som utforskas (men behöver ytterligare utveckling) är att kombinera väte med andra element och sedan släppa det när det behövs för användning.

För närvarande använder de flesta vätgasbränslecellbilar kolfiberarmerade tankar för att lagra högkomprimerad vätgas. Kostnaderna för tankar kommer att behöva sänkas för att göra detta alternativ mer ekonomiskt (för närvarande över några tusentals dollar per enhet).

Att använda väte som bränsle

Det finns två huvudsakliga sätt att konvertera den kemiska energin i väte till användbar energi (elektrisk energi eller värmeenergi). Båda dessa metoder producerar vatten som biprodukt.

Ett primitivt och enkelt sätt att använda väte är att bränna det för att generera värme - precis som om du använder naturgas för matlagning och uppvärmning i ditt hem.

A rättegång planerad för South Australia syftar till att generera väte med förnybar el och sedan injicera det i det lokala gasdistributionsnätet. Detta sätt att "blanda" gaser kan undvika kostnaden för att bygga kostsam leveransinfrastruktur, men kommer att medföra utgifter i samband med modifieringar av befintliga rörledningar. Omfattande studier och testning av denna aktivitet krävs.

När det används i vätgasbränsleceller produceras energi när väte reagerar med syre. Detta är tekniken som används av NASA och andra operatörer i rymduppdrag och av biltillverkare i vätgasbränsleceller. Det är den mest avancerade metoden för vätgasanvändning för tillfället.

Skruva upp ljudet för denna vätgasdrivna lansering.

Det fungerar, men kommer vi att acceptera det?

Säkerhetshänsyn

Som bränsle har väte vissa egenskaper som gör det säkrare att använda än de bränslen som oftast används idag, som diesel och bensin.

Väte är giftigt. Det är också mycket lättare än luft, vilket möjliggör snabb spridning vid läckage. Detta står i kontrast till uppbyggnaden av brandfarliga gaser vid diesel- och bensinläckage, vilket kan orsaka explosioner.

Väte brinner emellertid lätt i luft och tänds lättare än bensin eller naturgas. Det är därför vätebilar har så robusta kolfiberbehållare - för att förhindra läckage.

Där väte används i kommersiella miljöer som bränsle har stränga bestämmelser och effektiva åtgärder fastställts för att förhindra och upptäcka läckor och för att ventilera väte. Hushållstillämpningar av vätebränsle skulle också behöva ta itu med denna fråga.

Påverkan på miljön

Ur ett miljöperspektiv innebär den ideala cykeln i en väteekonomi:

  • väteproduktion genom användning av elektrolys för att dela vatten
  • väteförbrukning genom att reagera den med syre i en bränslecell, vilket producerar vatten som en biprodukt.

Om el för elektrolys genereras från förnybara källor har hela värdekedjan minimal miljöpåverkan och är hållbar.

Att gå närmare en väteekonomi

Billig elektricitet från förnybara energikällor är nyckeln till att göra storskalig väteproduktion via elektrolys till verklighet i Australien. Internationellt är det redan klart - till exempel i Tyskland och Texas - att förnybart väte är kostnadskonkurrenskraftigt i nischapplikationer, även om det ännu inte är för industriell leverans.

Tekniker för lagring och leverans måste förbättras med avseende på kostnad och effektivitet, och tillverkning av vätgasbränsleceller kräver framsteg.

Väte är en önskvärd energikälla eftersom det kan produceras i stora mängder och lagras under lång tid utan kapacitetsförlust. Eftersom det är så lätt är det ett ekonomiskt sätt att transportera energi produceras av förnybara energikällor över stora avstånd (inklusive över hav).

Understöd av avancerad teknik, med starkt stöd från regeringar, och engagemang från många multinationella energi- och bilföretag, kopplar vätgasbränsle förnybar energi till slutanvändare på ett rent och hållbart sätt.

Låt oss se om väte tar fart.Avlyssningen

Om författaren

Zhenguo Huang, universitetslektor, University of Technology Sydney

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

Drawdown: Den mest omfattande planen som någonsin föreslagits för att omvända global uppvärmning

av Paul Hawken och Tom Steyer
9780143130444Mot bakgrund av utbredd rädsla och apati har en internationell koalition av forskare, yrkesverksamma och forskare kommit ihop för att erbjuda en rad realistiska och djärva lösningar på klimatförändringen. Ett hundra tekniker och metoder beskrivs här-några är välkända; något du kanske aldrig har hört talas om. De sträcker sig från ren energi för att utbilda flickor i låginkomstländer till markanvändningspraxis som drar kol ut ur luften. Lösningarna finns, är ekonomiskt lönsamma och samhällen runt om i världen håller för närvarande på att anta dem med skicklighet och beslutsamhet. Finns på Amazon

Utformning av klimatlösningar: En policyhandbok för lågkol Energi

av Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Med effekterna av klimatförändringar redan på oss är behovet av att minska de globala utsläppen av växthusgaser inget mindre än brådskande. Det är en skrämmande utmaning, men teknologierna och strategierna för att möta den finns idag. En liten uppsättning energipolicyer, utformade och genomförda väl, kan sätta oss på vägen till en koldioxidsnål framtid. Energisystem är stora och komplexa, så energipolitiken måste vara fokuserad och kostnadseffektiv. One-size-fits-all-tillvägagångssätt gör helt enkelt inte jobbet gjort. Politiska beslutsfattare behöver en tydlig och omfattande resurs som beskriver energipolitiken som kommer att ha störst inverkan på vår klimatframtid och beskriver hur man utformar dessa policyer väl. Finns på Amazon

Detta förändrar allt: Kapitalism vs. Klimat

av Naomi Klein
1451697392In Detta förändrar allt Naomi Klein hävdar att klimatförändringen inte bara är en annan fråga som ska lämnas snyggt mellan skatter och hälsovård. Det är ett larm som kräver att vi fixar ett ekonomiskt system som redan misslyckas på många sätt. Klein bygger noggrant fallet för hur massivt att minska våra utsläpp av växthusgaser är vår bästa chans att samtidigt minska ojämlikheterna i olikheterna, återinföra våra brutna demokratier och bygga om våra slagna lokala ekonomier. Hon avslöjar den ideologiska desperationen av klimatförändringsförnekarna, de geoengineers messianiska vansinne och den tragiska defeatismen av alltför många vanliga gröna initiativ. Och hon visar exakt varför marknaden inte har och kan inte fixa klimatkrisen, men kommer istället att göra saker värre, med alltmer extrema och ekologiskt skadliga utvinningsmetoder, tillsammans med katastrofal katastrofkapitalism. Finns på Amazon

Från Utgivaren:
Inköp på Amazon går för att täcka kostnaden för att få dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, och ClimateImpactNews.com utan kostnad och utan annonsörer som spåra dina surfvanor. Även om du klickar på en länk men inte köper dessa valda produkter, betalar allt annat du köper i samma besök på Amazon oss en liten provision. Det finns ingen extra kostnad för dig, så var vänlig bidra till insatsen. Du kan också använd denna länk att använda till Amazon när som helst så att du kan hjälpa till att stödja våra ansträngningar.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

följ InnerSelf på

Facebookikon ikon~~POS=HEADCOMPtwitter iconyoutube iconinstagram ikonpintrest ikonrss-ikonen

 Få det senaste via e-post

Veckotidningen Daglig Inspiration

SENASTE FILMER

Den stora klimatmigrationen har börjat
Den stora klimatmigrationen har börjat
by super~~POS=TRUNC
Klimatkrisen tvingar tusentals runt om i världen att fly eftersom deras hem blir alltmer obeboeliga.
Den senaste istiden berättar för varför vi måste bry oss om en 2 ℃ temperaturförändring
Den senaste istiden berättar för varför vi måste bry oss om en 2 ℃ temperaturförändring
by Alan N Williams, et al
I den senaste rapporten från den mellanstatliga panelen för klimatförändringar (IPCC) sägs att utan en väsentlig minskning ...
Jorden har varit beboelig i miljarder år - exakt hur lycklig vi fick?
Jorden har varit beboelig i miljarder år - exakt hur lycklig vi fick?
by Toby Tyrrell
Det tog evolution 3 eller 4 miljarder år att producera Homo sapiens. Om klimatet helt hade misslyckats bara en gång i det ...
Hur kartläggning av vädret för 12,000 XNUMX år sedan kan hjälpa till att förutsäga framtida klimatförändringar
Hur kartläggning av vädret för 12,000 XNUMX år sedan kan hjälpa till att förutsäga framtida klimatförändringar
by Brice Rea
Slutet av den sista istiden, för cirka 12,000 XNUMX år sedan, kännetecknades av en sista kall fas kallad Younger Dryas ...
Kaspiska havet kommer att falla med 9 meter eller mer under detta århundrade
Kaspiska havet kommer att falla med 9 meter eller mer under detta århundrade
by Frank Wesselingh och Matteo Lattuada
Tänk dig att du befinner dig vid kusten och tittar ut mot havet. Framför dig ligger 100 meter karg sand som ser ut som en ...
Venus var en gång mer jordlik, men klimatförändringen gjorde det obeboelig
Venus var en gång mer jordlik, men klimatförändringen gjorde det obeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lära oss mycket om klimatförändringar från Venus, vår systerplanet. Venus har för närvarande en yttemperatur på ...
Fem klimattroar: En kraschkurs i felaktig klimatinformation
De fem klimattroerna: en kraschkurs i felaktig klimatinformation
by John Cook
Den här videon är en kraschkurs i klimatinformation som sammanfattar de viktigaste argumenten som används för att tvivla på verkligheten ...
Arktis har inte varit så varm på 3 miljoner år och det betyder stora förändringar för planeten
Arktis har inte varit så varm på 3 miljoner år och det betyder stora förändringar för planeten
by Julie Brigham-Grette och Steve Petsch
Varje år krymper havsisskyddet i Arktiska havet till en låg punkt i mitten av september. I år mäter den bara 1.44 ...

SENASTE ARTIKLAR

grön energi2 3
Fyra gröna vätgasmöjligheter för Mellanvästern
by Christian Tae
För att avvärja en klimatkris kommer Mellanvästern, liksom resten av landet, att behöva göra koldioxidutsläpp till sin ekonomi helt genom att...
ug83qrfw
Stora hinder för att kräva svar måste upphöra
by John Moore, On Earth
Om federala tillsynsmyndigheter gör det rätta, kan elkunder i Mellanvästern snart kunna tjäna pengar medan...
träd att plantera för klimat2
Plantera dessa träd för att förbättra stadslivet
by Mike Williams-Rice
En ny studie fastställer levande ekar och amerikanska plataner som mästare bland 17 "superträd" som kommer att hjälpa till att göra städer ...
norra havets botten
Varför vi måste förstå havsbottengeologin för att utnyttja vindarna
by Natasha Barlow, docent i kvartär miljöförändring, University of Leeds
För alla länder som är välsignade med enkel tillgång till det grunda och blåsiga Nordsjön kommer havsvind att vara nyckeln till att möta nätet...
3 skogsbrandlektioner för skogsstäder när Dixie Fire förstör historiska Greenville, Kalifornien
3 skogsbrandlektioner för skogsstäder när Dixie Fire förstör historiska Greenville, Kalifornien
by Bart Johnson, professor i landskapsarkitektur, University of Oregon
En löpeld som brinner i het, torr bergskog svepte genom Gold Rush -staden Greenville, Kalifornien, den 4 augusti, ...
Kina kan möta energi- och klimatmål som begränsar kolkraften
Kina kan möta energi- och klimatmål som begränsar kolkraften
by Alvin Lin
Vid Leader's Climate Summit i april lovade Xi Jinping att Kina kommer att "strikt kontrollera koleldad kraft ...
Blått vatten omgivet av dött vitt gräs
Kartan spårar 30 års extrem snösmältning i USA
by Mikayla Mace-Arizona
En ny karta över extrema snösmältningar under de senaste 30 åren förtydligar processerna som driver snabb smältning.
Ett plan tappar röd brandskyddsmedel till en skogsbrand när brandmän parkerade längs en väg ser upp mot den orange himlen
Modellen förutspår 10-åriga skogsbrand, sedan gradvis nedgång
by Hannah Hickey-U. Washington
En titt på den långsiktiga framtiden för skogsbränder förutsäger en första ungefär decennier lång utbrott av skogsbrandaktivitet, ...

 Få det senaste via e-post

Veckotidningen Daglig Inspiration

Nya Attityder - Nya Möjligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Publikationer. All Rights Reserved.