Demystifying водорода Миф

В 1970-х, первые H ^ 2 ^ к югу мираж коллег-, истек после стоимостью $ 7 миллиардов долларов США и еще $ 6 млрд в Европе и Японии. Так почему же продолжал живой интерес? И почему мы пользуемся этой мираж настолько серьезно, что мы расходуем ценные ресурсы?

Термин "H ^ 2 ^ к югу экономики" является неправильным. Наша нынешняя экономика базируется на использовании ископаемого топлива с малым вкладом от ядерной энергии. H ^ 2 ^ к югу является неэффективным энергоносителя, а не источник энергии. На следующий обозримом 20-30 лет, мы по-прежнему зависит от ископаемого топлива, так что бы использовать H ^ 2 ^ к югу достичь? Преобразование ископаемого топлива к югу H ^ 2 ^ изначально предполагает большое необратимые потери энергии. Лучшие низшей теплоте сгорания (LHV) эффективность H ^ 2 югу ^ заводе из природного газа составляет 65%, а угольных электростанций составляет 55%. Существует доступные устройства преобразования энергии на основе H ^ 2 югу ^, что имеет достаточно большое преимущество, чтобы компенсировать эту потерю, и преобразование ядерной или солнечной энергии в электрическую в H ^ 2 ^ к югу не имеет смысла. Электроэнергии только для производства 1 млн BTU будет около $ 50, а его рыночная стоимость, как водород будет лишь $ 16.

Он также утверждал, что водородная экономика позволит углерода быть поглощенным. Почти все уголь сжигается на электростанциях. У нас есть технологии для создания газификатор электростанций, где CO могут быть сдвинуты на водород и СО2 удаляется. Если мы пойдем по этому пути, углерода может быть поглощенным, если мы сможем найти для нее место, но это не имеет никакого отношения к водородной экономике. Водорода никуда не ходит за пределами станции.

Электричество является гораздо более эффективным источником энергии, чем топливо. В гибридных автомобилей, бензина создает электричество с эффективностью 35%. В целом, мы должны, на основе BTU, только половины до одной трети столько электричества, как ископаемое топливо. Таким образом, преобразования ядерной или солнечной энергии в электрическую на основе массового H ^ 2 ^ к югу является термодинамической преступности и технического безумия. Любое использование H ^ 2 югу ^ в качестве замены ископаемого топлива возрастет наша зависимость от импорта нефти и газа, а также повышение глобальных выбросов. И ни одно исследование не может изменить второго закона термодинамики.

Пагубные последствия H ^ 2 югу ^ можно рассматривать с двух примерах. Одним из них является General Motors (GM) водорода автомобилей - так называемые "чистки автомобиля. Если H ^ 2 ^ к югу создается путем электролиза воды, а значит в значительной степени из угля, его общую эффективность составляет 10% в H ^ 2 югу ^ автомобилей против 35% в обычных транспортных средств.

H ^ 2 ^ к югу батареях автомобилей увеличится как парниковых газов и смога формирования выбросов в пять раз - странное определение чистой энергии. Он нарушает все правила техники безопасности в настоящее время используется в промышленности, и к югу H ^ 2 ^ является наиболее опасным топливом. Путем подгонки к югу H ^ ^ 2 автомобиля с надлежащим образом разработанные клапан и задержки детонатор, он становится обнаружить бомбу самоубийства, по крайней мере четыре раза больше, чем террорист-самоубийца может нести.

Есть только два пути для решения проблем глобальных выбросов и энергетической независимости - снижение расхода топлива и построить тепловой солнечной энергии и атомных электростанций. Ликвидация gasguzzling внедорожников и заставить всех купить гибридный автомобиль позволит сократить потребление бензина в три раза. Единственная цель H ^ 2 югу ^ автомобиль, который я вижу это, чтобы отвлечь внимание от этого решения.

Второй и единственным долгосрочным вариант заключается в переходе к солнечной и ядерной энергии. США на юго-западе имеет достаточно солнца для всех его нынешних потребностей в энергии. У нас есть технологии (тепловой солнечной энергии с хранения) готовы сделать это таким образом, что отвечает потребностям сетке, и мы могли постепенно начать сегодня. Большинство наших энергетических потребностей могут быть удовлетворены с гораздо более высокой эффективности за счет непосредственного использования электроэнергии. Даже для легковых автомобилей, гибридный автомобиль с подключаемым модулем аккумулятор хорош для 50 миль позволит сократить потребление бензина на 80%, и более чем на 90% по сравнению с современными автомобилями. В электрических экономики, это 10% могут быть поставлены биооснове бензина.

Кризиса в нашем обществе

Почему H ^ 2 ^ к югу миф такой настойчивый? Я считаю, что удовлетворяет глубокую психологическую потребность. Мы являемся обществом, которое за последние 10 лет обсудил и вычислить потенциального сокращения глобального потепления за счет перехода с угля на природный газ. Но в последние 6 лет, когда цены на газ возросли, мы закрыли несколько гигаватт установок с комбинированным циклом, и заменили их на угольных электростанциях. Теперь мы столкнулись с глобальным потеплением.

США не сможет решить эти проблемы в течение следующих 100 лет по доступной цене. У нас есть технология, но не хватает воли к лицу расходы. Выборные должностные лица от обеих политических партий не готовы выделить средства на налоговые льготы или субсидии, которые сделали бы эти решения возможно. Вместо этого, мы создали фантазия, что на основе исследований, расходы станет настолько низким, что свободный рынок будет принять решения, которые не требуют никаких субсидий или государственного вмешательства. К сожалению, это нереально. Кроме того, при увеличении цен на энергоносители в достаточной мере, мы больше не будем иметь 20-летнего привести времени, необходимого для солнечной и ядерной энергии в наших основных источников энергии.

Фундаментальные исследования могут создавать новые идеи и энергетики имеет большой опыт по фундаментальным исследованиям. Тем не менее, ее мандат не фундаментальные исследования, а развитие технологий, что свободный рынок может принять, не реалистичные цели. Таким образом, поскольку его мандат не представляется возможным, DOE создал сказочная страна, в которой кривых обучения можно достичь невозможно, и идеи, которые являются наиболее вряд ли будут успешными стали наиболее привлекательными. Еще $ 3 млрд в год исследовательской программы недорогой по сравнению с за счет предметной работы. Денег на науку лица гораздо меньше оппозиции и получает сильные вокальные поддержке гранта ищет профессионального сообщества.

клеток Fantasy топлива

Возьмем, например, топливных элементов. Количество "творческих" новые возможности по использованию топливных элементов является впечатляющим и продолжает расти. Одним из примеров является их использование в комбинированных энергоустановках цикла в целях повышения эффективности до 80%. С переходом к югу H ^ 2 ^ имеет эффективность 65%, эта идея явно неудачник. Если один хочет разработать эффективные электростанции комбинированного цикла, проблема только в стоимости, без штрафных санкций за выбросы, и как глобальные, так и обычных загрязнений.

Еще один миф, является использование топливных элементов для распределенной энергии в частных домах и жилых домов, с резервной копией из электрической сети. Это иллюзия, расходы на обеспечение связи для клиентов сетки зависит только от расположения и мощности, и не зависит от потребления. Таким образом, бесплатно для клиентов должны быть отделены от платы за соединение. Единственная причина, это не стало универсальным является то, что маленький пользователь субсидируется в рамках нынешней системы. Очевидно, что общая субсидия должна оставаться небольшой, иначе система рухнет. Таким образом, вся концепция распределенной энергии может стать крупным источником электроэнергии мошенничества использоваться для содействия неконкурентных технологий.

Но почему общественность субсидирования устаревшие технологии которых низкая эффективность увеличивается дефицит газа и троек выбросов парниковых газов? У нас нет системных исследований о том, как много неконтролируемых распределенной энергии сетки может принимать в своем распоряжении разрушается, и как много неконтролируемых входных снизит эффективность других источников энергии на стартовой решетке.

МЭ также тратит $ 90 млн в год на исследования солнечной ячейки, что в отсутствие механизма хранения, могут сделать лишь незначительный вклад в нашу энергоснабжения. Только $ 5 млн было потрачено на тепловой солнечной энергии, которая дешевле, чем солнечные элементы с коэффициентом 2:58 и, в случае надлежащей организации может выполнить требования, сетки и могут дополнять ядерной энергии. Атомная энергетика является предпочтительным для энергетической базы, а тепловые солнечные установки могут быть предназначены для лучшего для ракет средней и пиковой мощности. Но их дизайн может быть улучшен и стоимость снижена только путем создания большего прототипов, которые действительно выполнимыми технологии, но не претендует на долгосрочных исследований. Очевидно, что такие технологии не популярны в сегодняшней обстановке.

Единственный способ решить проблемы, это добавить к мандату НОО основные программы, которые похожи на миссии НАСА на Луну, Марс, ни сейчас. Эта миссия должна заключаться в достижении 50% своей энергии от крупномасштабных солнечных и ядерных электростанций и уменьшить выбросы в мире на 50% в течение 20 лет. Все основные технологии, необходимые уже имеется. Как и в НАСА, руководитель проекта необходимо будет определить характеристики и выбрать лучшие варианты, выбирая среди конкурентных предложений от компаний, опыт разработки крупных заводов, которые отвечают требованиям сети. Нет руководитель проекта с четким миссии и ограниченным бюджетом могут позволить себе тратить миллиарды долларов в течение 40-летнего периода на такие глупости, как H ^ 2 югу ^ топливных элементов.

H ^ 2 ^ к югу и топливные элементы могут иметь множество применений, но они не будут решать крупномасштабных энергетических и экологические проблемы. Чтобы не подвергать своих детей потенциальных катастрофических последствий глобального потепления или внезапного краха экономики of'our, мы должны отказаться от мифа о H9 и другие фантазии, и начать решать реальные проблемы.

Мы хотим услышать от вас

Что вы думаете о водородной экономике - реальность или миф? Как видно выше, продолжается дискуссия о водородной экономике сильно поляризовано. Как инженеры, анализ научно-за водородной экономики в нашей природе. Пожалуйста, присылайте ваши комментарии к КЭП и Айше в Правительство Комитет по связям с одним из трех способов:

Электронная почта: <a href="mailto:cepedit@aiche.org"> cepedit@aiche.org </ A>

Факс :212-591-8883

Mail: КЭП / Аиш

Критические вопросы Форум редактор

3 Park Ave, 19 Floor, New York, NY 10016

Выберите письма будут опубликованы в будущем вопрос о КЭП. Мы с нетерпением ждем от вас.

DR. Рагуила SHINNAR

Профессор Shinnar является почетным профессором химического машиностроения в городе 5 колледж, где он преподавал в течение 40 лет. Ранее он работал 20 лет в промышленности, и проводит соответствующие консультации с тех пор в нефтяной и химической промышленности. Он является членом Национальной академии и уже опубликовал свыше 100 научных работ в различных областях химической технологии. Его исследования изменили методологию проектирования химических процессов, а также борьбы с ними. Он также представил мощные методы экономической оценки и потенциала развития новых технологий и является автором многих работ по технической политике.