Водород как альтернативное топливо

Водород является эффективным аккумулятором энергии. Применение водорода в качестве топлива возможно в разнообразных условиях, что может дать существенный вклад в мировую энергетику, когда ресурсы ископаемого топлива будут близки к полному истощению. Запасы водорода неистощаемы и не связаны с каким-то регионом планеты. Водород в связанном состоянии содержаться в молекулах воды^*. Формула воды (Н2О). Водород – одна из наиболее распространенных элементов во Вселенной. В мировом океане он содержится в каждой капле воды. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. При сжигании водорода образуется вода, не загрязняющая окружающую среду. Извлеченный из воды водород можно сжигать как топливо и использовать не только для того, что бы приводить в движение различные транспортные средства, но и для получения электроэнергии^*.

Удельная энергоемкость водорода составляет 120 600 кДж/кг или 28 800 ккал/кг, в то время как удельная энергоемкость газа пропана равна 11 000 ккал/кг, а нефти – 10 000 ккал/кг. Видно, что водород обладает большей энергоемкостью, чем газ и нефть.

В настоящее время водород в основном получают из природного газа, в ближайшем будущем его можно будет получать в процессе газификации угля. Для получения химической энергии водорода используется также процесс электролиза.

Все большее число химиков и инженеров с энтузиазмом относятся к «водородной энергетике» будущего, т. е. внутренней энергии молекул воды. Полученный водород достаточно удобно хранить, распределять по трубопроводам и транспортировать без больших затрат. Известны основные способы хранения водорода:

– в виде сжатого газа в танкерах;

– в сжиженном виде в криогенных контейнерах при температуре 423 градуса по Фаренгейту (-203 ^оС);

– металлогидрический способ – наиболее перспективный. Гидриды металлов служат источником водорода, который получается за счет химической реакции или термического разложения;

– водород можно хранить и в твердом виде после соединения с железо-титановым сплавом. После этого можно легко транспортировать и использовать по мере необходимости.

Еще в 1847 г. французский писатель Жюль Верн, опередивший свое время, предвидел возникновение такой водородной экономики. В своей книге «Таинственный остров», он предсказывал, что в будущем люди научатся использовать воду в качестве источника для получения топлива «Вода, – писал он, – представит неиссякаемые запасы тепла и света». Со времен Жюль Верна были открыты методы извлечения водорода из воды. Один из наиболее перспективный из них – электролиз воды (через воду пропускается электрический ток, в результате чего происходит химический распад.Освобождаются водород и кислород, а жидкость исчезает).

Сейчас водород широко используется в современных технологиях:

– в качестве восстановителя многих окислов металлов;

– для гидрирования нефтяных остатков и органических соединений;

– получения пищевых жиров;

– высококалорийное горючее в ракетной технике.

Широкое применение водородного топлива может решить важнейшие актуальные проблемы:

– удовлетворить возрастающие потребности в энергии;

– уменьшить потребление органического и ядерного топлива;

– снизить загрязнение окружающей среды.