Последнее что заметил пепел упал с сигареты
Курение вредит вашему здоровью и аккумуляторам
Водородные технологии и водородная энергетика | Последние данные – Алексей Паевский | Научпоп
Что такое четвёртый энергопереход и каковы перспективы у водородных технологий? Как производится водород и насколько он эффективен как топливо для разных видов транспорта? Что из себя представляет водородная энергетика и как она работает? Где используются такие технологии?
Об истории использования водорода, его применении в настоящее время и перспективах в будущем, рассказывает Алексей Паевский, научный журналист, спецпредставитель Десятилетия науки и технологии в России, автор Блога истории медицины, главный редактор портала Новости нейронаук и нейротехнологий, заместитель руководителя центра компетенций НТИ «Новые и мобильные источники энергии» ФИЦ ПХФ и МХ РАН.
Ролик создан при поддержке Ассоциации волонтёрских центров в рамках Международной премии МЫВМЕСТЕ.
Показать полностью
В Беларуси изобрели водородный «аккумулятор» для электростанций
В Белорусском национальном техническом университете придумали, откуда электростанциям черпать энергию при пиковых нагрузках на сеть. Ученые предлагают дополнить их системами, которые вырабатывают водород и хранят его «до востребования».
Водород в системе генерируется из воды методом электролиза. После этого газ улавливается и хранится в специальных баках-накопителях. Если подключить систему к электростанции, водород в баках сможет служить дополнительным источником энергии. Так, при пиковых нагрузках на электросеть накопленный водород можно будет направить в камеру сгорания и использовать в качестве топлива.
Система спроектирована так, что может подключаться напрямую к турбине и отбирать на генерацию водорода небольшую часть вырабатываемого электричества — например, избыточные мощности электростанции.
Пока разработка находится на раннем этапе — авторы трудятся над совершенствованием схемы генерирования и хранения водорода.
Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/news/
Московские ученые заставили углекислый газ работать на производство водорода
Ученые Национального исследовательского университета «МЭИ» усовершенствовали способ получения водорода из метана. Технологический процесс «закольцевали» так, чтобы образующийся углекислый газ (CO2) превратился из отходов в полезное сырье.
Специалисты совместили две технологии. Первая — паровой риформинг метана, в процессе которого выделяется водород. Вторая — так называемые углекислотные энергетические циклы, которые позволяют получить тепловую энергию из углекислого газа, выделяющегося в процессе риформинга.
Обычно при паровом риформинге метана лишний углекислый газ удаляют как ненужный либо заключают в специальные хранилища.
В результате исследований ученые разработали конструкцию углекислотной камеры сгорания, куда предлагают направлять лишний CO2. Полученной энергией можно будет снабжать риформинговые установки. Авторы разработки высчитали оптимальное соотношение энергозатрат, чтобы обеспечить максимальные выход водорода и эффективность углекислотных энергетических установок.
В перспективе специалисты планируют придумать, как использовать в качестве топлива еще и аммиак, в котором можно хранить и перевозить водород.
Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/news/
Как водородная коррозия влияет на жаропрочные сплавы - изучили ученые Пермского Политеха
Разработка передовых газотурбинных устройств в России предполагает внедрение водородных технологий и использование обогащенного водородом газотурбинного топлива. Этот газ содержит почти в три раза больше энергии, чем ископаемое топливо, поэтому для выполнения какой-либо работы его требуется гораздо меньше. Однако при взаимодействии многих материалов с водородом происходит процесс разрушения – водородная коррозия, которая приводит к снижению механических свойств металла – прочности и пластичности. Ученые Пермского Политеха сообщают, что материалы на основе никеля имеют достаточно высокую стойкость к водороду, как при обычных, так и при повышенных температурах. Политехники изучили, как ведут себя монокристаллические никелевые сплавы под воздействием водородсодержащей атмосферы и высокой температуры. Исследование будет полезно при разработке газотурбинных установок, которые используются в качестве источника энергии во многих областях промышленности, например, в нефтегазовой, автомобильной, авиационной и энергетической.
Статья с результатами опубликована в журнале «EDP Sciences», 2023. Данное исследование было профинансировано Министерством науки и высшего образования Российской Федерации.
Водородная коррозия заключается в реакции между водородом и углеродом стали, в результате которой могут появляться трещины и вздутия. Больше всего такому процессу подвержены сталь, медь и серебро. Возникновение коррозии сплавов зависит от многих факторов – температура, давление, микроструктура, химический состав, наличие напряжений в сплавах. Поэтому важно учитывать данные показатели при различных испытаниях сплава, чтобы в дальнейшем предотвратить процесс разрушения изделия.
Аустенитные хромо-никелевые стали более устойчивы к разрушению и не подвергаются водородной коррозии даже при высокой температуре и давлении водорода. Это обуславливает их выбор как отличное покрытие для газотурбинных установок. Однако поведение таких сталей в водородсодержащей среде до конца не изучено.
Ученые Пермского Политеха в ходе работы исследовали четыре образца никелевого сплава, которые подвергали различным процессам гидрирования (насыщения водородом). Перед тем, как образец сплава испытали водородом, политехники изучили его в чистом виде. Далее тестировали образцы при 850℃ в среде чистого аргонного газа, в среде с 35% содержания аргона и 65% водорода и наконец, в среде 100% водорода.
– Процесс гидрирования образцов монокристаллического сплава осуществляли следующим образом. Образцы жаропрочных сплавов загружали в трубчатую печь, затем проводили продувку инертным газом или водородом в течение 15 минут для полного удаления воздуха из зоны реакции. При заданном расходе водорода или водородсодержащего газа осуществляли нагрев до требуемой температуры и выдержку в течение заданного времени. После этого нагрев выключали и охлаждали образцы сплавов до температуры атмосферы, – объясняет профессор кафедры химических технологий, доктор технических наук ПНИПУ Владимир Пойлов.
В ходе испытаний ученые выяснили, что водородсодержащие газы при высоких температурах приводят к образованию отложений различной структуры и состава на поверхности сплава. При низком содержании кислорода образуется плотный микроструктурный оксидный слой, богатый кобальтом и никелем. В атмосфере, содержащей 65% водорода, на поверхности формируется слой с высоким содержанием алюминия в составе. При 100%-ной атмосфере водорода на поверхности сплава образовываются наросты.
Чтобы эффективно определить, какое количество водорода содержится в образцах, ученые провели их термический анализ. Так как при достижении температуры плавления происходит удаление водорода из сплава, то по измененной массе можно определить, сколько водорода принимает никелевый сплав при гидрировании. Для этого образцы до и после испытаний нагревали до температуры 1600°C со скоростью нагрева 20°C/мин. Было выяснено, что количество поглощенного водорода составляет от 0,08 до 0,14%, что является допустимым количеством газа в сплаве. Большее насыщение водородом может разрушительно влиять на материал.
Данные, полученные в ходе исследования, подтверждают оптимальность использования никелевых сплавов в водородосодержащей среде. Их применение в качестве основного материала или покрытия для газотурбинных установок перспективно и эффективно. Работа ученых Пермского Политеха значительно повлияет на качество разработки новых композиций сплавов, устойчивых к водородной коррозии. Это позволит улучшить технические и экономические характеристики эксплуатации газотурбинных установок.
Показать полностью
Ученые спроектировали подземную «баню» для получения водорода из нефти и газа прямо в недрах
Специалисты Сколковского института науки и технологий придумали, как превратить в водород нефть и газ, не поднимая их на поверхность земли.
Суть метода в следующем. Пласт с углеводородами нужно равномерно нагреть с помощью того же метода, который применяют для снижения вязкости нефти и упрощения ее добычи. На втором этапе в прогретый пласт ученые предложили закачивать водяной пар. При взаимодействии с ним простейший углеводород метан, который содержится в природном газе и нефтяных парах, превращается в водород и углекислый газ. Этот процесс называется паровым риформингом, и его давно применяют при переработке углеводородов на заводах.
После нагрева и закачки пара останется выкачать из скважины водород и оставить под землей углекислый газ. Для этого ученые планируют приспособить или разработать специальную мембрану, которая будет пропускать один газ и удерживать второй.
Авторы разработки уверены, что она поможет извлечь двойную выгоду. Водород можно добывать прямо из скважины, а образующийся углекислый газ при этом останется под землей. Сейчас ученые уточняют, до каких температур лучше прогревать пласт и сколько водяного пара потребуется для разного количества углеводородов. После этого планируется провести опыты. Работа проводится при поддержке Российского научного фонда.
Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/news/
Гремучий газ
Встреча водорода и кислорода была очень импульсивной.
