Хранение водорода, электролиз и топливные элементы
Водород: проблема хранения
6 октября 2007 года
Нам нужно исследовать все возможные формы производства и хранения энергии. Одна из них особенно привлекательна. Это электролиз воды. Водород — это чистый топливный источник, поскольку продукт его сгорания — это ... вода. Таким образом, можно представить себе огромные установки, занимающие обширные пустынные территории у моря, разделяющие молекулы воды (например, морскую воду) в неограниченных количествах.
Читатель, инженер Ален Хубрехт из Брюсселя, предоставляет некоторые дополнительные сведения о водороде как топливе (в частности, для автомобилей).
DynetekTexaco Ovonic Hydrogen SystemsOvonicsChevronTexaco
О хранении водорода, несколько более точной информации:
Большинство автомобилей, работающих на газообразном водороде, сегодня оснащены баллонами на 350 бар (DaimlerChrysler только что объявил, что его поставщик для 60 F-Cell будет), но GM уже работает над прототипами с баллонами на 700 бар. Это имеет стоимость, потому что все станции заправки должны будут оснаститься компрессорами на 700 бар, которые дорогие, отсюда интерес к решению, представленному компанией (TOHS, результат совместной разработки между и ), которая надежно и компактно хранит водород под более разумным давлением 105 бар.
Открытие TOHS — это металлический сплав, который поглощает водород и выделяет его при нагревании. Это новое развитие будет более эффективным, чем обычные металлические гидриды, как это доказывает Toyota Prius, двигатель которой TOHS преобразовал для работы на водороде. Ее бак объемом 60 литров может содержать 3 кг водорода, что дает автомобилю 200 км запаса хода, тогда как бак того же объема, работающий под давлением 350 бар, позволит автомобилю проехать всего 100 км.
( ) Перед тем как рассматривать массовое производство автомобилей, работающих на водороде, необходимо учитывать недостатки водорода: стоимость производства, стоимость хранения и его распределение. Стоимость производства водорода достигает 8 €/кг в Германии. Даже если учитывать, что энергетическая ценность одного килограмма водорода эквивалентна трем килограммам бензина, это все равно обходится в семь раз дороже, чем цена бензина без налогов!
Точно так же, хранение водорода на автомобиле очень дорого: 1000 €/кг. Если учесть, что для проезда 100 км требуется один килограмм водорода, то для проезда 500 км потребуется 5 кг водорода (я оставляю вам подсчет стоимости хранения). Конечно, через несколько лет производители начнут массово выпускать автомобили на водороде, что позволит снизить стоимость хранения (оценка от 200 до 500 € за кг). Американцы, в свою очередь, нацелены на стоимость около 70 €/кг к 2015 году.
Кроме того, не только хранение водорода очень дорого, но и сама топливная ячейка. В настоящее время она в 50-100 раз дороже, чем двигатель внутреннего сгорания. Стоимость топливного элемента составляет 5000 €/кВт против 50 €/кВт (или 37 €/л.с.) для обычного двигателя. Производители надеются снизить эту цену до 200-1000 €/кВт к 2010 году. Цены так высоки, потому что Nafion (полимер, используемый в топливных элементах типа PEMFC) стоит 400 €/м²!
(Источник:
)
О хранении водорода, несколько более точной информации:
Большинство автомобилей, работающих на газообразном водороде, сегодня оснащены баллонами на 350 бар (DaimlerChrysler только что объявил, что его поставщик для 60 F-Cell будет), но GM уже работает над прототипами с баллонами на 700 бар. Это имеет стоимость, потому что все станции заправки должны будут оснаститься компрессорами на 700 бар, которые дорогие, отсюда интерес к решению, представленному компанией (TOHS, результат совместной разработки между и ), которая надежно и компактно хранит водород под более разумным давлением 105 бар.
Открытие TOHS — это металлический сплав, который поглощает водород и выделяет его при нагревании. Это новое развитие будет более эффективным, чем обычные металлические гидриды, как это доказывает Toyota Prius, двигатель которой TOHS преобразовал для работы на водороде. Ее бак объемом 60 литров может содержать 3 кг водорода, что дает автомобилю 200 км запаса хода, тогда как бак того же объема, работающий под давлением 350 бар, позволит автомобилю проехать всего 100 км.
( ) Перед тем как рассматривать массовое производство автомобилей, работающих на водороде, необходимо учитывать недостатки водорода: стоимость производства, стоимость хранения и его распределение. Стоимость производства водорода достигает 8 €/кг в Германии. Даже если учитывать, что энергетическая ценность одного килограмма водорода эквивалентна трем килограммам бензина, это все равно обходится в семь раз дороже, чем цена бензина без налогов!
Точно так же, хранение водорода на автомобиле очень дорого: 1000 €/кг. Если учесть, что для проезда 100 км требуется один килограмм водорода, то для проезда 500 км потребуется 5 кг водорода (я оставляю вам подсчет стоимости хранения). Конечно, через несколько лет производители начнут массово выпускать автомобили на водороде, что позволит снизить стоимость хранения (оценка от 200 до 500 € за кг). Американцы, в свою очередь, нацелены на стоимость около 70 €/кг к 2015 году.
Кроме того, не только хранение водорода очень дорого, но и сама топливная ячейка. В настоящее время она в 50-100 раз дороже, чем двигатель внутреннего сгорания. Стоимость топливного элемента составляет 5000 €/кВт против 50 €/кВт (или 37 €/л.с.) для обычного двигателя. Производители надеются снизить эту цену до 200-1000 €/кВт к 2010 году. Цены так высоки, потому что Nafion (полимер, используемый в топливных элементах типа PEMFC) стоит 400 €/м²!
(Источник:
)