דלקים מימן רקטות, אבל מה עם כוח לחיי היומיום?

דלקים מימן רקטות, אבל מה עם כוח לחיי היומיום? נאס"א השיקה את כל משימות מעבורת החלל שלה באמצעות מימן כדלק. נאס"א, CC BY

האם צפית אי פעם שיגור מעבורת החלל? הדלק המשמש לדחיפת המבנים העצומים הללו הרחק ממשיכת הכבידה של כדור הארץ הוא הידרוגנציה.

מימן טומן בחובו גם פוטנציאל כמקור אנרגיה לפעילות היומיומית שלנו - נהיגה, חימום הבתים שלנו, ואולי יותר.

החודש ממשלת הקואליציה הפדרלית התייעצות ציבורית נפתחה על אסטרטגיית מימן לאומית. העבודה גם התחייבה להפריש מימון לפתח מימן נקי. ישיבת ה- COAG של שרי האנרגיה בדצמבר 2018 הציגה תמיכה חזקה בכלכלת מימן.

אך האם אוסטרליה מוכנה לחקור אלטרנטיבה תחרותית זו עם אנרגיה נמוכה בפחמן עבור מגורים, מסחר, תעשייה ותחבורה?

ישנם שני היבטים עיקריים בהערכת המוכנות שלנו לכלכלת מימן - קידום טכנולוגי (האם אנו יכולים לעשות זאת?) וקבלה חברתית (האם נשתמש בזה?).

האם הטכנולוגיה בוגרת מספיק?

מחזור כלכלת המימן מורכב משלושה שלבים עיקריים:

  • ייצור מימן
  • אחסון ומימן מימן
  • צריכת מימן - המרת האנרגיה הכימית של מימן לצורות אנרגיה אחרות.

ייצור מימן

כדי שמימן יהפוך לדלק עתידי מרכזי, אלקטרוליזה של מים היא ככל הנראה שיטת הייצור הטובה ביותר. בתהליך זה חשמל רגיל מולקולות מים מפוצלות לתוך מימן (HXNUMX) וחמצן (O₂).

טכנולוגיה זו הופכת להיות ריאלי מבחינה מסחרית כאשר חשמל מיוצר בעלויות נמוכות יחסית על ידי מקורות מתחדשים כגון שמש ורוח. העלויות עשויות לצנוח עוד יותר בעתיד הקרוב ככל שטכנולוגיית הייצור תתייעל.

כיצד נוצר מימן ומשמש כמקור כוח.

אחסון ומימן מימן

אחסון ומסירה יעילים חיוניים לטיפול בטוח ויעיל בכמויות גדולות של מימן.

מכיוון שהוא קל מאוד, מימן נדחס בדרך כלל בלחץ גבוה, או נוזל ונשמר בטמפרטורה נמוכה במיוחד של -253 ℃. נקיטת צעדים אלה דורשת השקעה נוספת באנרגיה, ולכן היעילות יורדת עד 40%. אולם אחסון ומסירת מימן הנוכחי עדיין נשען על שתי טכנולוגיות אלה - דחיסה וניזול - שכן הן מוכחות ותומכות על ידי תשתית וניסיון מבוסס.

אפשרות נוספת שנבדקת (אך זקוקה לפיתוח נוסף) היא לשלב מימן עם אלמנטים אחרים, ואז לשחרר אותם כשנדרש לשימוש.

נכון לעכשיו, רוב מכוניות התאי הדלק המימן משתמשות במכלים מחוזקים עם סיבי פחמן כדי לאגור גז מימן דחוס מאוד. עלות הטנקים תצטרך להוריד כדי להפוך אפשרות זו לכלכלית יותר (נכון לעכשיו מעל כמה אלפי דולרים אמריקאים ליחידה).

שימוש במימן כדלק

ישנן שתי דרכים עיקריות להמיר את האנרגיה הכימית במימן לאנרגיה שמישה (אנרגיה חשמלית או אנרגיית חום). שתי הגישות הללו מייצרות מים כתוצר לוואי.

דרך פרימיטיבית ופשוטה להשתמש במימן היא לשרוף אותו לייצור חום - ממש כמו שאתה משתמש בגז טבעי לבישול וחימום בביתך.

A משפט מתוכנן לדרום אוסטרליה מכוון לייצר מימן באמצעות חשמל מתחדש, ואז להזרים אותו לרשת חלוקת הגז המקומית. דרך זו של "מיזוג" גזים יכולה להימנע מעלות בניית תשתיות אספקה ​​יקרות, אך תגרום להוצאות הקשורות לשינויים בצנרת הקיימת. יש צורך במחקר ובדיקה מקיפה של פעילות זו.

כאשר משתמשים בתאי דלק מימן, מופקת אנרגיה כאשר מימן מגיב עם חמצן. זוהי הטכנולוגיה המשמשת את נאס"א ומפעילים אחרים במשימות חלל, ועל ידי יצרני מכוניות במכוניות תאי דלק מימן. זוהי השיטה המתקדמת ביותר לשימוש במימן כרגע.

הגביר את הצליל להשקה זו המונעת על ידי מימן.

זה עובד, אבל האם נקבל את זה?

שיקולי בטיחות

כדלק, למימן יש כמה תכונות שהופכות אותו לבטוח יותר לשימוש מאשר הדלקים הנפוצים כיום, כמו דיזל ובנזין.

מימן אינו רעיל. זה גם הרבה יותר קל מאוויר, ומאפשר פיזור מהיר במקרה של נזילה. זה מנוגד להצטברות גזים דליקים במקרה של דליפות סולר ובנזין, העלולים לגרום לפיצוצים.

עם זאת, מימן אכן נשרף בקלות באוויר, ומתלקח ביתר קלות מאשר בנזין או גז טבעי. זו הסיבה שמכוניות מימן כוללות מיכלי סיבי פחמן כה חזקים - כדי למנוע נזילות.

כאשר משתמשים במימן בהגדרות מסחריות כדלק, נקבעו תקנות מחמירות ואמצעים יעילים למניעה וגילוי של נזילות ולהפרשת מימן. יישומים ביתיים של דלק מימן יצטרכו לטפל בבעיה זו.

השפעה על הסביבה

מבחינה סביבתית המחזור האידיאלי בכלכלת מימן כרוך ב:

  • ייצור מימן באמצעות אלקטרוליזה לפיצול מים
  • צריכת מימן באמצעות תגובתו עם חמצן בתא דלק, ייצור מים כתוצר לוואי.

אם החשמל המיועד לאלקטרוליזה נוצר ממקורות מתחדשים, לכל שרשרת הערך הזו יש השפעה מינימלית על הסביבה והיא קיימא.

מתקרבים לכלכלת מימן

חשמל זול ממשאבי אנרגיה מתחדשת הוא המפתח בהפיכת ייצור מימן בקנה מידה גדול באמצעות אלקטרוליזה למציאות באוסטרליה. באופן בינלאומי זה כבר ברור - למשל, ב גרמניה וטקסס - שמימן מתחדש הוא בעלות תחרותית ביישומי נישה, אם כי עדיין לא לצורך אספקה ​​בקנה מידה תעשייתי.

צריך לשפר טכניקות לאחסון ומסירה מבחינת עלות ויעילות, וייצור תאי דלק מימן דורש קידום.

מימן הוא מקור אנרגיה רצוי, מכיוון שניתן לייצר אותו בכמויות גדולות ולאחסן במשך זמן רב ללא אובדן יכולת. בגלל שזה כל כך קל, זה דרך חסכונית להובלת אנרגיה המיוצר על ידי מתחדשים לאורך מרחקים גדולים (כולל ברחבי אוקיינוסים).

בבסיס טכנולוגיות מתקדמות, עם תמיכה חזקה על ידי ממשלות, ומחויבות מצד חברות אנרגיה ומכוניות רב-לאומיות רבות, דלק מימן מקשר בין אנרגיה מתחדשת לבין משתמשי הקצה בצורה נקייה ובת קיימא.

בוא נראה אם ​​המימן ממריא.שיחה

על המחבר

ז'נגואו הואנג, מרצה בכיר, אוניברסיטת סידני

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.

ספרים קשורים

הוספה: התוכנית המקיפה ביותר שהציעה אי פעם להפוך את ההתחממות הגלובלית

מאת פול הוקן וטום שטייר
9780143130444מול פחד ואדישות נרחבים, קואליציה בינלאומית של חוקרים, אנשי מקצוע ומדענים התאגדה כדי להציע מערך של פתרונות מציאותיים ונועזים לשינויי אקלים. מאה טכניקות ושיטות מתוארות כאן-כמה ידוע; כמה שמעולם לא שמעת עליהם. הם נעים מאנרגיה נקייה לחינוך בנות במדינות בעלות הכנסה נמוכה וכלה בפרקטיקות בשימוש בקרקע ששולפות פחמן מהאוויר. הפתרונות קיימים, הם קיימא מבחינה כלכלית, וקהילות ברחבי העולם מיישמות אותם כיום במיומנות ובנחישות. זמין באמזון

עיצוב פתרונות אקלים: מדריך מדיניות אנרגיה מעוטת פחמן

מאת האל הארווי, רובי אורוויס, ג'פרי רסמן
1610919564עם השפעות שינויי האקלים כבר עלינו, הצורך לצמצם את פליטת גזי החממה הגלובלית אינו פחות מאשר דחוף. זה אתגר מפחיד, אבל הטכנולוגיות והאסטרטגיות לעמוד בו קיימות כיום. מערכת קטנה של מדיניות אנרגיה, שתוכננה ומיושמת היטב, יכולה להביא אותנו לדרך לעתיד פחמן נמוך. מערכות אנרגיה הן גדולות ומורכבות, ולכן מדיניות האנרגיה חייבת להיות ממוקדת וחסכונית. גישות בגודל אחד מתאים לכל אחד פשוט לא יעשו את העבודה. קובעי המדיניות זקוקים למשאב ברור ומקיף המתווה את מדיניות האנרגיה שתשפיע הכי הרבה על עתיד האקלים שלנו, ומתאר כיצד לתכנן מדיניות זו היטב. זמין באמזון

זה משנה את הכל: קפיטליזם מול האקלים

מאת נעמי קליין
1451697392In זה משנה הכל נעמי קליין טוענת כי שינויי אקלים אינם סתם נושא נוסף שמוגש בצורה מסודרת בין מיסים לטיפול בבריאות. זו אזעקה שקוראת לנו לתקן מערכת כלכלית שכבר כושלת אותנו במובנים רבים. קליין בונה בקפדנות את המקרה לכך שהפחתה מאסיבית של פליטת החממה שלנו היא הסיכוי הטוב ביותר שלנו בו זמנית לצמצם את אי השוויון הפעור, לדמיין מחדש את הדמוקרטיות השבורות שלנו ולבנות מחדש את הכלכלות המקומיות המרוויחות שלנו. היא חושפת את הייאוש האידיאולוגי של מכחישי שינויי האקלים, את האשליות המשיחיות של אנשי ההנדסה הגיאולוגית, ואת התבוסתנות הטראגית של יותר מדי יוזמות ירוקות-מיינסטרימיות. והיא מדגימה בדיוק מדוע השוק לא - ולא יכול - לתקן את משבר האקלים, אלא במקום זאת יחמיר את המצב, עם שיטות מיצוי קיצוניות ופוגעות יותר ויותר מבחינה אקולוגית, המלוות בקפיטליזם אסון. זמין באמזון

מאת המו"ל:
רכישות באמזון ללכת לפרוע את העלות של הבאת לך InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ו ClimateImpactNews.com ללא עלות וללא מפרסם לעקוב אחר הרגלי הגלישה שלך. גם אם תלחץ על קישור אך אינך קונה את המוצרים הנבחרים האלה, כל דבר אחר שאתה קונה באותו ביקור באמזון משלם לנו עמלה קטנה. אין עלות נוספת עבורך, אז אנא תרום למאמץ. אתה יכול גם להשתמש בקישור זה להשתמש באמזון בכל עת כדי שתוכלו לתמוך במאמצים שלנו.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

עקוב אחר InnerSelf ב

facebook-iconאייקון twitterאייקון rss

קבל את הדוא"ל האחרון

{emailcloak = כבוי}

הסרטים האחרונים

תהליכים זעירים של כונן פלנקטון באוקיאנוס הלוכדים פחמן פי שניים כמו שחשבו המדענים
תהליכים זעירים של כונן פלנקטון באוקיאנוס הלוכדים פחמן פי שניים כמו שחשבו המדענים
by קן בוסלר
האוקיאנוס משחק תפקיד מרכזי במחזור הפחמן העולמי. הכוח המניע מגיע מפלנקטון זעיר המייצר ...
שינוי האקלים מאיים על איכות מי השתייה ברחבי האגמים הגדולים
שינוי האקלים מאיים על איכות מי השתייה ברחבי האגמים הגדולים
by גבריאל פיליפלי וג'וזף ד. אורטיז
"אל תשתה / אל תרתח" זה לא מה שמישהו רוצה לשמוע על מי הברז של העיר שלהם. אבל האפקטים המשולבים של ...
שיחה על שינוי באנרגיה עלולה לשבור את מבוי האקלים
שיחה על שינוי באנרגיה עלולה לשבור את מבול האקלים
by צוות InnerSelf
לכל אחד יש סיפורי אנרגיה, בין אם מדובר על קרוב משפחה שעובד על אסדת נפט, הורה מלמד ילד לפנות ...
גידולים עלולים להתמודד עם צרות כפולות מחרקים ואקלים מחמם
גידולים עלולים להתמודד עם צרות כפולות מחרקים ואקלים מחמם
by גרג האו ונתן האבקו
במשך אלפי שנים חרקים והצמחים שהם ניזונים מהם ניהלו קרב משותף-אבולוציוני: לאכול או לא להיות ...
כדי להגיע לפליטות אפס על הממשלה להתמודד עם מכשולים שמכניסים אנשים למכוניות חשמליות
כדי להגיע לפליטות אפס על הממשלה להתמודד עם מכשולים שמכניסים אנשים למכוניות חשמליות
by סוופנש מסראני
יעדים שאפתניים נקבעו על ידי ממשלות בריטניה והסקוטים להפוך לכלכלות פחמן נטו-אפס עד 2050 ו- 2045 ...
האביב מגיע מוקדם יותר ברחבי ארה"ב, וזה לא תמיד חדשות טובות
האביב מגיע מוקדם יותר ברחבי ארה"ב, וזה לא תמיד חדשות טובות
by תרזה קרימינס
ברחבי חלק גדול מארצות הברית, אקלים מתחמם קידם את בוא האביב. השנה אינה יוצאת דופן.
עידן הקרח האחרון מספר לנו מדוע עלינו לדאוג לשינוי בטמפרטורה
עידן הקרח האחרון מספר לנו מדוע עלינו לדאוג לשינוי בטמפרטורה
by אלן נ ויליאמס, et al
הדו"ח האחרון של הפאנל הבין ממשלתי לשינויי אקלים (IPCC) קובע כי ללא ירידה משמעותית ...
עיירה בג'ורג'יה מקבלת מחצית מהחשמל שלה מחוות השמש של הנשיא ג'ימי קרטר
עיירה בג'ורג'יה מקבלת מחצית מהחשמל שלה מחוות השמש של הנשיא ג'ימי קרטר
by ג'וננה קריידר
Plains, ג'ורג'יה, היא עיירה קטנה שנמצאת מעט דרומית לקולומבוס, מקון ואטלנטה וצפון אלבני. זה…

כתבות אחרונות

הוריקנים ואסונות מזג אוויר קיצוניים אחרים מבקשים מאנשים לעבור וללכוד אחרים במקום
הוריקנים ואסונות מזג אוויר קיצוניים אחרים מבקשים מאנשים לעבור וללכוד אחרים במקום
by ג'ק דוואר
אם זה נראה כאילו אסונות מזג אוויר קיצוניים כמו הוריקנים ושרפות בר הופכים תכופים יותר, חמורים ו ...
אם כל המכוניות היו חשמליות, פליטות הפחמן בבריטניה היו צונחות ב -12%
אם כל המכוניות היו חשמליות, פליטות הפחמן בבריטניה היו צונחות ב -12%
by ג'ורג 'מילב ואמין אל-חיבה
הנעילה של COVID-19 הובילה להפחתת הזיהום והפליטות בבריטניה ובעולם, וסיפקה ...
הג'איר בולסונארו של ברזיל מחסל אדמות ילידים, כשהעולם מוסח
הג'איר בולסונארו של ברזיל מחסל אדמות ילידים, כשהעולם מוסח
by בריאן גארווי, ומוריסיו טורס
שריפות האמזונס של שנת 2019 הניעו את ההפסד הגדול ביותר ביער הברזילאי מזה עשור. אבל עם העולם ...
מדוע מדינות אינן סופרות פליטות ממוצרים שהם מייבאים
מדוע מדינות אינן סופרות פליטות ממוצרים שהם מייבאים
by שרה מקלארן
ברצוני לדעת אם פליטת הפחמן של ניו זילנד בשיעור של 0.17% כוללת פליטות המיוצרות ממוצרים המיוצרים ...
חילוצים ירוקים: הסתמכות על קיזוז פחמן תאפשר לזהם את חברות התעופה מהוו
חילוצים ירוקים: הסתמכות על קיזוז פחמן תאפשר לזהם את חברות התעופה מהוו
by בן כריסטופר האוורד
מגיפת נגיף הקורונוס מייצרת אלפי מטוסים, ותורמת לנפילה השנתית הגדולה ביותר אי פעם ב- CO₂ ...
עונות גדולות ארוכות יותר משפיעות מוגבלת על המאבק בשינויי אקלים
עונות גדולות ארוכות יותר משפיעות מוגבלת על המאבק בשינויי אקלים
by עלמו גונסמו
התחממות האקלים מובילה למעיינות מוקדמים ולתעיכוב של עמודים בסביבות קרות יותר, ומאפשרים לצמחים לגדול במשך ...
גם השמרנים וגם הליברלים רוצים עתיד אנרגטי ירוק, אך מסיבות שונות
גם השמרנים וגם הליברלים רוצים עתיד אנרגטי ירוק, אך מסיבות שונות
by דיידרה מיניארד ואח '
החלוקה הפוליטית היא מתקן הולך וגובר בארצות הברית כיום, בין אם הנושא הוא נישואין על פני קווי מפלגה, ...
כיצד ההשפעה האקלימית של בשר בקר משווה לחלופות מבוססות צמח
כיצד ההשפעה האקלימית של בשר בקר משווה לחלופות מבוססות צמח
by אלכסנדרה מקמילן וג'ונו דרו
אני תוהה לגבי השפעת האקלים של בשר טבעוני לעומת בשר בקר. כיצד משווה קציצה מעובדת מאוד ל ...