Комментарии 33
А утверждение "при сгорании водорода образуется только вода" насколько точное? А то окислитель – воздух, пламя высокотемпературное – логично ожидать появления оксидов азота...
К примеру, в водяном паре после сгорания водорода нет и перекиси водорода, но если пламя гремучего газа направить на лед, это вызывает образование её аналитически заметных количеств.
В двигателях явно не спокойное горение, пламя водород-воздушной смеси может быстро вступать в контакт с холодными стенками камеры и выход NO будет повышаться.
К сожалению, данная программа была свернута, но очень важный опыт был получен.
Сохранился ли опыт. Судьба архивов, патентов советских заводов, НИИ после ликвидации под большим вопросом.
Как пример: Из чего и как сделаны колеса лунохода, если его движущиеся детали не свариваются от трения в вакууме (смазка не используется)? Из чего сделан парашют для спуска спускаемого аппарата на поверхность Венеры?
Из чего сделан парашют для спуска спускаемого аппарата на поверхность Венеры?
Вроде на поверхность посадочные зонды серий "Венера" и "ВеГа" садились уже без парашюта, тормозя аэродинамической юбкой корпуса. Основной парашют, который использовался на средних высотах, насколько мне удалось раскопать, делался из какого-то стекловолокна, в которое были вплетены расплавляемые нити из полиакриловых волокон марки "нитрон".
Сохранился ли опыт.
Там был получен опыт не вида «как это технически реализовать», а «нам это не подходит». Автор статьи написал «на самолете было выполнено более 100 полетов», упустив тот факт, что от использования водорода окончательно отказались уже после пятого полёта, самолёт переоборудовали, и дальше летали уже на природном газе.
Но пока энергетические затраты на получение водорода превышают энергию, которую получают от его сжигания
пока?!
А вы оптимисты...
ну если формально посчитать получение водорода например из биомассы то там и побольше можно насчитать, особенно с учетом сопутствующей продукции
А тут возникает вопрос, что именно считать энергетическими затратами.
Если взять "бесплатные" углеводороды и разложить (условно) на углерод и водород, то конечно, от сжигания водорода можно получить энергии больше, чем затрачено на разложение. Но в данном случае было бы энергетически выгоднее сжигать сразу исходные углеводороды, не заморачиваясь с водородом.
Хотя, если плюнуть на эффективность и задаться целью сокращения выбросов CO2, то можно полученный от разложения водород использовать, а углерод закапывать.
это разве может являться хоть сколько-то существенным фактором?
Есть отрывочные сведения об опытах использования ядерных реакторов для получения водорода, что позволяет обеспечить положительный энергетический баланс.
Почему рассматриваются только металлы?
Кроме того, использование чистого водорода вряд ли самый выгодный способ его использования
Согласно рекламным проспектам, в автомобилях бак для газообразного водорода выполнен из металла и плакирован изнутри полимером, состав которого, естественно, не указывается.
Примеси к газообразному водороду весьма нежелательны. Если примесь - углеводород, то сводится на нет все экологическое преимущество.
Согласно рекламным проспектам, в автомобилях бак для газообразного водорода выполнен из металла
почему для газообразного когда в статье прямо рассматривается сжиженный?
А если речь про сжатый - то углепластик металл "выдавил" уже наверное везде по всему миру. В первую очередь из-за цены конечно
Примеси к газообразному водороду весьма нежелательны
простите но это чушь. Кислород для окисления можно взять только из воздуха а там этих "примесей" больше чем собственно водорода
Если примесь - углеводород, то сводится на нет все экологическое преимущество
не меньшая чушь. Углеводородное лакокрасочное покрытие экологию не гробит?
А что выгоднее? Соединения с углеродом?
По поводу сварки трением в вакууме движущихся частей лунохода.
Эта проблема, если она и стояла, по-видимому была решена отечественными и китайскими учеными. От себя могу добавить, что для сварки трением требуется определенное усилие для прижатия двух трущихся деталей, кроме того для одной из пар деталей можно подобрать материал, который обеспечивает скольжение без смазки (например, специальная бронза).
Техническая реализация использования водорода в качестве топлива в подвижном транспорте имеет очень много вариантов и нюансов. Для авиатранспорта больше подходит хранение в виде жидкого водорода для экономии объема, для автотранспорта - газообразного водорода под высоким давлением, либо хранение его с помощью гидридов металлов (интерметаллидов), которые насыщаются водородом при комнатной (либо отрицательной температуре), а отдают водород при нагреве до температуры выше 400 С. Использование водорода как энергоносителя тоже может реализовываться по разному. Водород может поступать непосредственно в цилиндры двигателя внутреннего сгорания или в турбину, то есть фактически напрямую заменять углеводородное топливо (бензин, дизельное топливо), может быть использован в топливных элементах для непосредственного преобразования энергии окисления водорода в электроэнергию с последующим вращением тяговых электродвигателей. Каждый из этих способов хранения и подачи водорода к двигателю требует своих технических решений, имеющих свои преимущества и недостатки, и описание которых выходит за рамки данной статьи, и которая, напоминаю, посвящена влиянию водорода на свойства конструкционных сталей. Металлурги накопили определенный опыт о влиянии водорода на эти свойства, о чем я и попытался поделиться в статье, полагая, что он может пригодиться при массовой эксплуатации водородного транспорта.
С моего инженерного дивана видится, что никакого стремления в переходе на водород нет, во всяком случае применительно к легковым автомобилям. Принципиальных недостатков у водорода по сравнению с электричеством два.
Первый - сложность и дороговизна конструкции (бак высокого давления, катализатор) Это, разумеется, проблема инженерная - Тойота в своём Мирай показала, что решить её можно. Но по сравнению с электромобилем всё плохо - вместо освоенных промышленностью и применяемых в куче пользовательской электронике батарей нам нужно делать бак высокого давления и катализатор, а потом ещё и следить за их состоянием. Плюс риск повреждения бака в ДТП и последующего взрыва (электромобилей это тоже частично касается, но они разгораются относительно медленно, и люди как правило успевают вылезти).
Второй недостаток - низкий КПД. Если мы хотим экологической чистоты, то водород нам придётся получать не из угля или метана, а из воды электролизом. То есть - не залить энергию напрямую в аккумулятор, а сначала потратить её на электролиз (с потерями), потом на сжатие до сотен атмосфер (с потерями), а потом на получение энергии из этого водорода (тоже с потерями). Если же получать водород из метана или угля - то тут тоже большой вопрос, не дешевле ли перегнать их напрямую в электроэнергию и залить её в аккумулятор.
Есть ещё третий недостаток - инфраструктурный. Он не принципиальный, он "так сложилось", но это тоже важно. Инфраструктура для электромобилей построена процентов на восемьдесят: электростанции, ЛЭП и выделенные под них трассы, подстанции с выделенными же местами, инфраструктура по производству проводов и прочей электрической обвязки, обученные электрики и образовательные учреждения для них... Генерацию электричества потребуется нарастить процентов на тридцать, и это чисто количественный рост, все ключевые технологии уже есть. Водорода же производится относительно мало, для перевода легкового автопарка типовой страны потребуется пятикратный рост производства водорода, причём ряд производств, типа тех же катализаторов, потребуется строить чуть ли не с нуля.
В общем - дорого будет переходить на водород. Намного дороже, чем на электромобили. Собственно, поэтому электромобили есть в линейке почти у всех производителей, а водородом кроме Тойоты практически никто не занимается. Да и у Тойоты получается так себе, если посмотреть на объём производства и готовность инфраструктуры.
Т.е. в сухом остатке водород выгоднее других энергоносителей только в тех случаях, где надо упаковать как можно больше энергии в объеме/массе, не считаясь со стоимостью её производства и хранения.
Это да, но преимущество водорода в том, что его относительно легко получить из воды. С бензином это сложнее.
Насколько я помню, крекингом бензин получают из нефти, а не из воды.
Водородные установки являются штатным оборудованием любой электростанции, где охлаждение генераторов осуществляется водородом, и это типовые установки, заметно проще крекинговой установки.
Как пример: https://vodo-rod.ru/elektroliznye-ustanovki/elektroliznye-ustanovki-tipa-seu
Лайк сразу за тему материаловедения и сразу отмечу что дефекты наводораживания при эксплуатации (блистеры, флокены) могут вывляться при помощи ультразвукового контроля. При этом требуются разные ухищрения для повышения чувствительности.
Мы вот решаем задачу выявления микродефектов наводораживания (0.2-0.5) мм в тонкой циркониевой стенке.
И вопрос: почему хром в обозначении аустенитных сталей в статье обозначен символом умножения?
Соглашусь с предыдущими комментариями, однако в Европе, США и у нас существуют долгосрочные программы по изучению технических проблем водородной энергетики. Они в вяло текущем состоянии, потому что жареный петух еще не клюнул, но углеводороды могут закончится, тогда жестокая необходимость заставит ускорить работы, а вода как источник водорода - вот она, рядом. Предстоит решить, как верно заметили в комментариях, множество технических проблем, но прогресс иногда поворачивается так, что некоторые проблемы отпадают сами собой, и рождают при этом совсем другие проблемы. Достаточно вспомнить, что в конце 19 века города Европы, США и России задыхались от конского навоза и решали эту проблему в масштабах государств, а сейчас эта проблема переродилась в автомобильные выхлопы и в смертельную борьбу за нефтяные месторождения. Кто знает, какое место займет водородная энергетика в энергетическом балансе стран, и займет ли она это место вообще, все зависит от экономической целесообразности и непредсказуемого технического прогресса.
Они в вяло текущем состоянии, потому что жареный петух еще не клюнул, но углеводороды могут закончится, тогда жестокая необходимость заставит ускорить работы, а вода как источник водорода — вот она, рядом.
Дело не в петухе. А в том, что водород имеет всего два пути добычи в промышленных масштабах:
а) из тех самых углеводородов, от которых мы пытаемся уйти и
б) путём потребления большего количества энергии, чем будет содержаться в полученном водороде
Вам какой метод больше нравится? ;)
Влияние водорода на свойства сталей