Технологией, при помощи которой возможно отказаться от использования органического топлива в теплоснабжении и транспортной сфере является технология высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов. Одной из самых перспективных задач для таких реакторов можно считать производство водорода.
Традиционные методы производства энергии из углеводородов столкнулись с неразрешимыми вопросами ограниченности ресурсов и проблемами экологии. Ответом может стать атомная энергетика, технологии которой позволяют производить водород в достаточных количествах и по низким ценам.
Водород можно считать наиболее вероятным топливом будущего, т.к его использование не загрязняет атмосферу ядовитыми веществами, у водорода высокая энергоемкость, водород может получить наиболее широкое применение ввиду своей универсальности. Водород, прежде всего, рассматривается как наилучшая замена жидкого углеродного топлива для автомобильного транспорта.
Наиболее распространенной сейчас технологией производства водорода является метод паровой конверсии метана. Однако эта технология ограничена сырьевыми запасами углеводородного газа, поэтому необходим метод производства водорода, при котором используется только вода как исходное сырье. Представляет интерес технология высокотемпературного электролиза пара, при которой используются высокотемпературные электрохимические устройства с твердым электролитом. Для обеспечения процесса расщепления воды на кислород и водород нужно большое количество электрической и тепловой энергии. Для этих целей хорошо подходят газоохлаждаемые ядерные реакторы.
Высокотемпературный газоохлаждаемый реактор МГР-Т предназначен для экономически эффективной и безопасной выработки тепловой и электрической энергии посредством прямого газотурбинного цикла. За техническую основу взят опыт СССР и международная программа по созданию гелиевого реактора, который разрабатывался совместными усилиями американских компаний и лабораторий.
Основными компонентами установки МГР-Т является высокотемпературный модульный гелиевый реактор, система высокотемпературных теплообменников для производства водорода и система выработки электрической энергии посредством газовой турбины.
Производство водорода путем расщепления воды происходит в высокотемпературном электрохимическом устройстве, тепловая энергия подводится от теплообменников, а электроэнергия от системы преобразования энергии. Производительность МГР-Т до 140 000 м3 водорода в час. Чтобы удовлетворить потребности России в водороде, потребуется более 50 энергоблоков МГР-Т.
При производстве водорода выделяется побочный продукт, чистый кислород. Его можно эффективно использовать в промышленности, в таких отраслях, как металлургия.
В Южной Корее, Китае, Франции, США и Европейском Союзе имеются программы по развитию водородной энергетики. В 70-80-е годы в СССР тоже активно развивалось это направление, но на сегодняшний день в России отсутствует государственная программа по развитию водородной энергетики. Тем не менее, наработана серьезная информационная база по производству, хранению и использованию водорода. При реализации этого потенциала Россия имеет возможность занять одну из лидирующих позиций в производстве водорода.
Именно водород сегодня считается топливом будущего по той причине, что сырье для его производства возобновляемо. Недостатком использования водорода, особенно как топлива для автомобилей считается его взрывоопасность. Наибольшей трудностью для автомобилестроителей является разработка системы питания для автомобиля.
Разработаны две эффективных технологии использования водорода как топлива для автомобилей – это его сжигание в ДВС и топливные элементы. Сторонниками сжигания водорода в двигателях внутреннего сгорания оказались компании BMW и Mazda. Они стремятся к сохранению возможности использования традиционного топлива наряду с водородом.
Комментариев нет:
Отправить комментарий