Hydrogenbrændstof raketter, men hvad med magt til dagligdagen?

Hydrogenbrændstof raketter, men hvad med magt til dagligdagen? NASA har lanceret alle sine rumfærdsmissioner med brint som brændstof. NASA, CC BY

Har du nogensinde set en lancering af rumfærgen? Det brændstof, der bruges til at skyve disse enorme strukturer væk fra Jordens tyngdepunkt, er Hydrogenering.

Hydrogen har også potentiale som en kilde til energi til vores daglige aktiviteter - kørsel, opvarmning af vores huse og måske mere.

Denne måned den føderale koalitionsregering åbnede offentlig høring om en national brintstrategi. Arbejdskraft har også lovet afsætte finansiering at udvikle rent brint. COAG-energiministrene mødte i december 2018 angav stærk støtte til en brintøkonomi.

Men er Australien parat til at udforske dette konkurrencedygtige energifattige alternativ til kulstofindustrien til bolig-, erhvervs-, industri- og transportsektorer?

Der er to centrale aspekter til vurdering af vores beredskab til en brintøkonomi - teknologisk udvikling (kan vi faktisk gøre det?) Og samfundsmæssig accept (vil vi bruge den?).

Er teknologien moden nok?

Hydrogenøkonomisk cyklus består af tre nøgletrin:

  • brintproduktion
  • brintoplagring og levering
  • brintforbrug - konvertering af den kemiske energi fra brint til andre former for energi.

Hydrogenproduktion

For at brint bliver et vigtigt fremtidig brændstof, er vandelektrolyse sandsynligvis den bedste produktionsmetode. I denne proces er elektricitet vant til opdelte vandmolekyler i hydrogen (HXNUMX) og ilt (OXNUMX).

Denne teknologi bliver kommercielt muligt når elektricitet produceres til relativt lave omkostninger af vedvarende kilder som f.eks sol og vind. Omkostningerne kan falde yderligere i den nærmeste fremtid, efterhånden som produktionsteknologien bliver mere effektiv.

Hvordan brint oprettes og bruges som en strømkilde.

Opbevaring og levering af brint

Effektiv opbevaring og levering er afgørende for sikker og effektiv håndtering af store mængder brint.

Fordi det er meget let, er brint traditionelt komprimeret ved højt tryk eller flydende og opbevaret ved en ekstremt lav temperatur på -253 ℃. At tage disse trin kræver en ekstra energiinvestering, så effektiviteten falder med op til 40%. Men nuværende brintlagring og levering hviler stadig på disse to teknologier - kompression og flydende - da de er bevist og understøttet af veletableret infrastruktur og erfaring.

En anden mulighed, der undersøges (men har brug for yderligere udvikling) er at kombinere brint med andre elementer og derefter frigive det, når det er nødvendigt til brug.

I øjeblikket bruger de fleste brændstofcellebiler carbon-fiberforstærkede tanke til at opbevare stærkt komprimeret brintgas. Omkostningerne ved tanke skal sænkes for at gøre denne mulighed mere økonomisk (i øjeblikket over et par tusinder af amerikanske dollars pr. enhed).

Brug af brint som brændstof

Der er to hovedmåder til at konvertere den kemiske energi i brint til brugbar energi (elektrisk energi eller varmeenergi). Begge disse fremgangsmåder producerer vand som biprodukt.

En primitiv og ligefrem måde at bruge brint på er at brænde det for at generere varme - ligesom du bruger naturgas til madlavning og opvarmning i dit hjem.

A retssag planlagt til South Australia sigter mod at generere brint ved hjælp af vedvarende elektricitet og derefter injicere det i det lokale gasdistributionsnet. Denne måde at "blande" gasser på kan undgå omkostningerne ved bygning af dyre leveringsinfrastrukturer, men vil medføre udgifter forbundet med ændringer af eksisterende rørledninger. Omfattende undersøgelse og test af denne aktivitet er påkrævet.

Når det bruges i brintbrændselsceller, produceres energi, når brint reagerer med ilt. Dette er den teknologi, der bruges af NASA og andre operatører i rummissioner, og af bilproducenter i brændstofcellebiler. Det er den mest avancerede metode til brintbrug i øjeblikket.

Skru lyden op til denne brintdrevne lancering.

Det fungerer, men accepterer vi det?

Sikkerhedsmæssige overvejelser

Som brændstof har brint nogle egenskaber, der gør det mere sikkert at bruge end de brændstoffer, der oftest bruges i dag, såsom diesel og benzin.

Brint er ikke-giftigt. Det er også meget lettere end luft, hvilket giver mulighed for hurtig spredning i tilfælde af lækage. Dette står i kontrast til opbygningen af ​​brændbare gasser i tilfælde af diesel- og benzinlækager, som kan forårsage eksplosioner.

Dog brændes brændstof let i luft og antændes lettere end benzin eller naturgas. Derfor har brintbiler så robuste kulfibertanke - for at forhindre lækager.

Hvor brint bruges i kommercielle omgivelser som brændstof, er der indført strenge regler og effektive foranstaltninger til at forhindre og opdage lækager og til at udlufte brint. Husholdningsapplikationer af brintbrændstof ville også være nødt til at tackle dette problem.

Indvirkning på miljøet

Fra et miljøperspektiv involverer den ideelle cyklus i en brintøkonomi:

  • brintproduktion ved hjælp af elektrolyse til at opdele vand
  • brintforbrug via omsætning af det med ilt i en brændselscelle, der producerer vand som et biprodukt.

Hvis elektriciteten til elektrolyse genereres fra vedvarende kilder, har hele denne værdikæde minimal miljøpåvirkning og er bæredygtig.

At bevæge sig tættere på en brintøkonomi

Billig elektricitet fra vedvarende energiressourcer er nøglen til at gøre storskala brintproduktion via elektrolyse til virkelighed i Australien. Internationalt er det allerede klart - for eksempel i Tyskland og Texas - at vedvarende brint er konkurrencepræget i nicheapplikationer, skønt det endnu ikke er leveret til industriel skala.

Teknikker til opbevaring og levering skal forbedres med hensyn til omkostninger og effektivitet, og fremstilling af brintbrændselsceller kræver fremskridt.

Brint er en ønskelig energikilde, da det kan produceres i store mængder og opbevares i lang tid uden tab af kapacitet. Fordi det er så let, er det en økonomisk måde at transportere energi på produceret af vedvarende energikilder over store afstande (inklusive på tværs af oceaner).

Understøttet af avancerede teknologier, med stærk støtte fra regeringer og engagement fra mange multinationale energi- og bilfirmaer, forbinder brintbrændstof vedvarende energi med slutbrugere på en ren og bæredygtig måde.

Lad os se om brint starter.The Conversation

Om forfatteren

Zhenguo Huang, universitetslektor, University of Technology Sydney

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Relaterede bøger

Nedtrapning: Den mest omfattende plan, der nogensinde er blevet foreslået til at vende global opvarmning

af Paul Hawken og Tom Steyer
9780143130444I lyset af udbredt frygt og apati er en international koalition af forskere, fagfolk og forskere mødtes for at tilbyde et sæt realistiske og dristige løsninger på klimaforandringer. Hundrede teknikker og fremgangsmåder er beskrevet her - nogle er velkendte; nogle du måske aldrig har hørt om. De spænder fra ren energi til at uddanne piger i lande med lavere indkomst til praksis i landbruget, der trækker kulstof ud af luften. Løsningerne findes, er økonomisk levedygtige, og samfund overalt i verden vedtager i øjeblikket dem med dygtighed og beslutsomhed. Fås på Amazon

Design af klimaløsninger: En politikvejledning til lav-kulstofenergi

af Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Med virkningerne af klimaændringer allerede på os, er behovet for at nedbringe de globale drivhusgasemissioner intet mindre end presserende. Det er en skræmmende udfordring, men teknologierne og strategierne for at imødekomme den findes i dag. Et lille sæt energipolitikker, designet og implementeret godt, kan sætte os på vejen til en fremtid med lavt kulstofindhold. Energisystemer er store og komplekse, så energipolitikken skal være fokuseret og omkostningseffektiv. En-til-passer-alle tilgange får simpelthen ikke jobbet gjort. Politikere har brug for en klar, omfattende ressource, der skitserer de energipolitikker, der vil have den største indflydelse på vores klimaframtid og beskriver, hvordan man udformer disse politikker godt. Fås på Amazon

Dette ændrer alt: kapitalisme vs. klima

af Naomi Klein
1451697392In Dette ændrer alt Naomi Klein hævder, at klimaforandringer ikke kun er et andet spørgsmål, der skal indbringes pænt mellem skatter og sundhedsvæsen. Det er en alarm, der opfordrer os til at løse et økonomisk system, der allerede svigter os på mange måder. Klein bygger omhyggeligt sagen for, hvor massivt at reducere vores drivhusemissioner er vores bedste chance for samtidig at mindske gabende uligheder, forestille os vores ødelagte demokratier og genopbygge vores slanke lokale økonomier. Hun udsætter den ideologiske desperation af klimaændringsnægterne, de messianske vrangforestillinger fra de ville være geoengineers og den tragiske nederlag fra for mange mainstream grønne initiativer. Og hun demonstrerer netop, hvorfor markedet ikke har - og ikke kan - løse klimakrisen, men i stedet forværre tingene med stadig mere ekstreme og økologisk ødelæggende udvindingsmetoder ledsaget af voldsom katastrofekapitalisme. Fås på Amazon

Fra udgiveren:
Køb på Amazon går til at bekæmpe omkostningerne ved at bringe dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uden omkostninger og uden annoncører, der sporer dine browservaner. Selv hvis du klikker på et link, men ikke køber disse valgte produkter, betaler alt andet, du køber i det samme besøg på Amazon, en lille provision. Der er ingen ekstra omkostninger for dig, så vær venlig at bidrage til indsatsen. Du kan også bruge dette link at bruge til Amazon når som helst, så du kan hjælpe med at støtte vores indsats.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonTwitter-ikonrss-ikon

Få det nyeste via e-mail

{Emailcloak = off}

SENESTE VIDEOER

Metanemissioner ramte rekordbrydende niveauer
Metanemissioner ramte rekordbrydende niveauer
by Josie Garthwaite
Forskning viser, at globale emissioner af metan har nået de højeste niveauer.
tare forrest 7 12
Hvordan skove i verdenshavene bidrager til at lindre klimakrisen
by Emma Bryce
Forskere søger at tare for hjælp til opbevaring af kuldioxid langt under havoverfladen.
Lille plankton drev processer i havet, der fanger dobbelt så meget kulstof som forskere troede
Lille plankton drev processer i havet, der fanger dobbelt så meget kulstof som forskere troede
by Ken Buesseler
Havet spiller en vigtig rolle i den globale kulstofcyklus. Drivkraften kommer fra lille plankton, der producerer ...
Klimaændringer truer drikkevandets kvalitet over de store søer
Klimaændringer truer drikkevandets kvalitet over de store søer
by Gabriel Filippelli og Joseph D. Ortiz
"Drik ikke / kog ikke" er ikke hvad nogen ønsker at høre om deres bys vand fra hanen. Men de kombinerede effekter af ...
At tale om energiforandringer kunne ødelægge klimaændringerne
At tale om energiforandringer kunne ødelægge klimaændringerne
by InnerSelf personale
Alle har energihistorier, hvad enten det drejer sig om en slægtning, der arbejder på en olierigg, en forælder der lærer et barn at vende sig…
Afgrøder kan møde dobbeltbesvær fra insekter og et opvarmende klima
Afgrøder kan møde dobbeltbesvær fra insekter og et opvarmende klima
by Gregg Howe og Nathan Havko
I årtusinder har insekter og planterne, de lever af, været involveret i en co-evolutionær kamp: At spise eller ikke være ...
For at nå nulemissioner skal regeringen rette op på hindringer, der udsætter folk for elbiler
For at nå nulemissioner skal regeringen rette op på hindringer, der udsætter folk for elbiler
by Swapnesh Masrani
Der er sat ambitiøse mål af de britiske og skotske regeringer til at blive kulstoføkonomier med nul-nul i 2050 og 2045 ...
Foråret ankommer tidligere overalt i USA, og det er ikke altid gode nyheder
Foråret ankommer tidligere overalt i USA, og det er ikke altid gode nyheder
by Theresa Crimmins
Overalt i store dele af USA har et opvarmende klima fremrykket ankomsten til foråret. Dette år er ingen undtagelse.

SENESTE ARTIKLER

Rutinemæssig gasudbrænding er spild, forurening og undermåling
Rutinemæssig gasudbrænding er spild, forurening og undermåling
by Gunnar W. Schade
Hvis du har kørt gennem et område, hvor virksomheder udvinder olie og gas fra skiferformationer, har du sandsynligvis set flammer ...
Flight Shaming: Hvordan man sprer kampagnen, der gjorde, at svensker opgav at flyve for godt
Flight Shaming: Hvordan man sprer kampagnen, der gjorde, at svensker opgav at flyve for godt
by Avit K Bhowmik
Europas større flyselskaber vil sandsynligvis se deres omsætning falde med 50% i 2020 som et resultat af COVID-19-pandemien, ...
Vil klimaet varme så meget som frygtet af nogle?
Vil klimaet varme så meget som frygtet af nogle?
by Steven Sherwood et al
Vi kender klimaændringerne, når drivhusgaskoncentrationerne stiger, men den nøjagtige mængde forventet opvarmning er fortsat ...
Sådan fremstilles flydende vindmølleparker Fremtiden for grøn elektricitet
Sådan fremstilles flydende vindmølleparker Fremtiden for grøn elektricitet
by Susan Gourvenec
Siden 2010 har vindenergi oplevet en vedvarende vækst på verdensplan med den mængde energi, der genereres af havvinden ...
Hvad hvis vi i stedet tager alle husdyr væk fra landet og plantede afgrøder og træer?
Hvad hvis vi i stedet tager alle husdyr væk fra landet og plantede afgrøder og træer?
by Sebastian Leuzinger
Jeg vil gerne vide, hvor meget forskel vi kunne gøre på vores engagement i henhold til Parisaftalen og vores samlede ...
Metanemissioner ramte rekordbrydende niveauer
Metanemissioner ramte rekordbrydende niveauer
by Josie Garthwaite
Forskning viser, at globale emissioner af metan har nået de højeste niveauer.
Hvordan banker forsøger at fange den grønne overgang
Hvordan banker forsøger at fange den grønne overgang
by Tomaso Ferrand og Daniel Tischer
Banker i den private sektor i Storbritannien bør have en central rolle i finansieringen af ​​klimaforanstaltninger og støtte en retfærdig overgang ...
At opbygge et bedre Canada efter COVID-19 lancere en fossilfri fremtid
At opbygge en bedre verden efter COVID-19 Lancere en fossilfri fremtid
by Kyla Tienhaara et al
Efterspørgslen efter fossile brændstoffer kollapsede under COVID-19-pandemien, da der blev indført lukningstiltag. I det andet ...