Pro Atom web - vyvracení mýtů o jaderné energetice
| Seznam jaderných elektráren | Download |
  Hlavní menu
Úvodní stránka
Odkazy
Ankety
Aktuality
TOP 15

Podpořte nás
Naše ikonka

O nás


  Rubriky


  Reklama

  Reklama



  Pro Atom web
Email: proatom zavináč luksoft.cz
ISSN 1802-5331

(c) 2007-2008
Zásady ochrany osobních údajů






Ostatní

* Byl poslední triumf vodíku v dopravě Hindenburg?

Vydáno dne 11. 04. 2006 (5025 přečtení)

V současné době se hodně mluví o vodíku jako alternativním palivu. Problém je v tom, že musíme vodík nejdříve vyrobit, poté skladovat, a teprve pak využít.

Začnu od využití. Patřím totiž k lidem, kteří na dortíku začnou od třešničky. Všichni víme, že hlavní problém bude doprava s nezávislým zdrojem energie. Pokud jde o využití vodíku v dopravě, jako ideální se jeví palivové články, které mění energii vodíku přímo na energii elektrickou. Při přiblížení k vratným podmínkám reakce zde lze získat zpět 100% vložené energie. Pokud však chceme vytvořit reálně pracující článek, přidružují se však problémy, které účinnost snižují: především musíme bezpečně oddělit část vodíkovou a kyslíkovou. Tím se nám zvyšuje odpor v elektrolytu mezi elektrodami. Dále musíme zajistit, aby aktivita kyslíku na elektrodě byla co nejvyšší, v opačném případě klesá napětí, tedy i účinnost . To je velký problém, protože vzduch obsahuje 4/5 dusíku. Vozit s sebou další bombu s kyslíkem by asi bylo nejen neekonomické, ale i nebezpečné. Z tohoto důvodu asi bude výhodnější pro pohon využít běžný spalovací motor. Ten sice bude mít o něco nižší účinnost, ale ušetříme na váze. U spalování směsi vzduchu a vodíku se nevyhneme problémům se vznikem oxidů dusíku.

Nyní hlavní problém, skladování. Vodík má sice velice výhodný poměr energie / hmotnost, ale pokud nemáme zásobník velikosti plynojemu, je pro nás důležitější energie v objemu. Tady začínají problémy. Jeho obsah energie je cca 3,5x nižší než u zemního plynu . Pokud dokážeme u stlačeného zemního plynu dosáhnout dojezdu cca 200 km, což je vcelku využitelné pro dopravu po městě (pro běžnou dopravu to je spíše poskakování od čerpací stanice k čerpací stanici), cca 60 km pro vodíkový pohon je tak na dojezd do nejbližšího supermarketu. Tlaky v nádrži přitom dosahují stovek atmosfér. Použití zkapalněného plynu je ještě problematičtější. Zatímco zemní plyn v závislosti na tlaku dovedeme zkapalnit již kolem -150°C, o vodíku musíme jít ještě o sto níž. Propan naopak můžeme stlačením zkapalnit i při normální teplotě tlakem několika atmosfér. U chladem zkapalněných plynů (CLG) je hlavní problém při odstavení vozidla. Udržování vodíku v kapalném stavu je energeticky náročné i při velmi kvalitní tepelné izolaci. Vazba vodíku ve formě hydridů je problematická z více aspektů: vysoká váha – 1 kWh váží 30x více než u uhlovodíkového paliva v běžné nádrži, pomalý průběh plnění vylučuje plnění takové nádrže u běžné čerpací stanice s čekací dobou řádově v minutách, omezený počet cyklů – při vazbě vodíku na kov dochází k jeho mechanické degradaci.

A nyní k výrobě vodíku. Stále se mluví o vysokoteplotní pyrolýze vody. Je pravda, že při vyšší teplotě se voda rozkládá na vodík a kyslík. Při prudkém ochlazení nám může tato vratná reakce zamrznout a získáme elementární vodík. Bohužel ale ve formě tzv. třaskavého plynu. Tento proces lze zvládnout v laboratorních podmínkách, ale neznám vědce, který by dokázal popsat takovou technologii v průmyslovém měřítku dříve, než ho seškrábou ze zdi. I kdyby se to podařilo, oddělení vodíku je velice energeticky náročné. Jediná možnost je odstranění kyslíku ve vysokoteplotní fázi, ale to už není výroba vodíku z vody, ale běžná konverze uhlíkového paliva na vodík.

Zbývá nám tedy elektrolýza. Pokud sledujeme pouze elektrodové děje, při použití elektrod s nulovým přepětím, například platinových je účinnost dokonce vyšší než 100%, takže část energie bychom měli získat na úkor okolního tepla. Skutečnost je ale jiná. Odporem v elektrolytu a zejména difusními jevy v diafragmě (abychom nemuseli problematicky dělit třaskavý plyn) jisté množství energie ztratíme. Rozhodně to ale není v desítkách procent, jak se často uvádí. Tyto ztráty připadají až na zpětnou přeměnu vodíku na elektřinu (zejména při využití vzdušného kyslíku), při výrobě se lze vejít do 10% a to i na zařízeních dnes průmyslově vyráběných. Pokud použijeme pro výrobu vodíku mimošpičkové elektrické energie z jaderných, nebo levné energie z větrných (to je samozřejmě vtip) elektráren, můžeme vodík ekonomicky vyrábět už teď, nehledě na to, že nám ekonomiku zvýhodní obohacování deuteria v elektrolytu.


Takže celkově shrnuto a podtrženo:
1. Pro využití vodíku je nutno vyřešit výrobu levné elektrické energie.
2. Pro mobilní využití je nutno vyvinout takové materiály, které při zachování přijatelné váhy nádrže umožní dostatečné stlačení plynu.
3. Pokud se nepodaří vyvinout palivový článek dostatečně spolehlivý s možnou rekuperací energie, zůstává spalovací motor

Udělejte si závěr sami. Pro mě vychází jedno: v dohledné době nebude vodíkové auto nic než hračka, kterou je nutno občas předvést, aby příslušný výzkumník dostal dotace, které mu umožní pohodlně přežít dalších pár let v klidu, blahobytu a pohodě. Ještě dlouho bude výhodnější využití zemního plynu nebo bioplynu, chceme-li být alternativní.


[Akt. známka: 1,86 / Počet hlasů: 14] 1 2 3 4 5
Celý článek | Autor: Václav Pokorný | Počet komentářů: 56 | Přidat komentář | Informační e-mailVytisknout článek




  Anketa
Co byste zvolili za nejpřijatelnější alternativu?

Prolomení těžebních limitů (zbourání Horního Jiřetína) (335 hl.)
 
Garance ceny pro nové bloky Temelína (70 Eur/MWh) (287 hl.)
 

Celkem hlasovalo: 622

  Výměna odkazů

Přípony souborů

Zkratky

Vlajky států světa

Tapety na plochu PC






  Nejčtenější články
Spotřeba elektrické energie
(04. 03. 2006, 39577x)
Jaderné fóry
(01. 04. 2007, 37507x)

  Kde to vře!
Zajistíme energii bez prolomení limitů?
27. 04. 2012
Počet komentářů: 2282

Regulace obnovitelných zdrojů – scénář S2040
02. 01. 2012
Počet komentářů: 2259

PERMAKULTURA – příběh jedné komunity
16. 02. 2007
Počet komentářů: 1294

Fotovoltaika - kšeft, za který všichni zaplatíme
22. 02. 2009
Počet komentářů: 1063

Potěmkinovské šílenství s obnovitelnými zdroji
02. 04. 2008
Počet komentářů: 731

BIOETANOL - naše naděje nebo past?
07. 04. 2006
Počet komentářů: 719


  Poslední komentáře
  • Jsem pro to, aby se zkoumaly různé možnosti, jak získávat (ale hlavně jak USPOŘIT) energii (u jadern . . . (Obnovitelné zdroje energie neexistují!)
  • U fotovoltaických systémů váhově převažuje beton (pokud nejsou organickou součástí střechy), potom . . . (Stop radioaktivnímu uhlí, start Zwentendorf!)
  • Dokazal to nekdo spocitat kdy JE vyprodukuje tolik energie kolik se do ni ze vsech zdroju vlozilo a . . . (Argumenty proti jaderné energetice)
  • Žiji na farmě, máme cca 100 ha polí a mléčný skot. Téma permakultury mě tedy docela zajímá, protože . . . (PERMAKULTURA – příběh jedné komunity)
  • Žiji na farmě, máme cca 100 ha polí a mléčný skot. Téma permakultury mě tedy docela zajímá, protože . . . (PERMAKULTURA – příběh jedné komunity)

  •   Počítadlo přístupů




    Web site powered by phpRS PHP Scripting Language MySQL Apache Web Server

    Tento web site byl vytvořen prostřednictvím phpRS - redakčního systému napsaného v PHP jazyce.
    Na této stránce použité názvy programových produktů, firem apod. mohou být ochrannými známkami
    nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků.