Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Физика Физика

Перспективы использования водорода в энергетике

Совок №5.
Длина совка: 22 см. Цвет в ассортименте, без возможности выбора.
18 руб
Раздел: Совки
Чашка "Неваляшка".
Ваши дети во время приёма пищи вечно проливают что-то на ковёр и пол, пачкают руки, а Вы потом тратите уйму времени на выведение пятен с
222 руб
Раздел: Тарелки
Ночник-проектор "Звездное небо, планеты", черный.
Оригинальный светильник-ночник-проектор. Корпус поворачивается от руки. Источник света: 1) Лампочка (от карманных фанариков); 2) Три
350 руб
Раздел: Ночники

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Томский Политехнический Институт (технический университет) Институт теплоэнергетики и технической физики Реферат на тему: Перспективы использования водорода в энергетике. Группа: Студент: Преподаватель: Томск 2008 Оглавление Введение Топливные элементы Типы топливных элементов Состояние работ по водородной энергетике в России Примеры использования водорода, в качестве источника энергии Список использованной литературы Введение Современная энергетика, как зарубежных стран, так и нашей страны, основана преимущественно на потреблении углеводородных энергоресурсов. Электростанции сжигают природный газ, мазут и уголь. Двигатели автомобилей, самолетов и других массово применяемых машин используют также топливо на основе невозобновляемых углеводородных природных ресурсов. В общем балансе потребляемой энергии только атомная и гидроэнергия составляют крупную долю — где-то около одной четверти в нашей стране. Доля солнечной, геотермальной энергии, энергии ветра, морских волн увеличивается значительными темпами, но продолжает составлять очень небольшую величину. Рассчитывать на существенные прорывы в этой области пока не приходится, хотя в целом ряде стран наметился большой прогресс. Так, Франция около 80% электроэнергии получает на АЭС, Исландия и Дания значительную долю электричества вырабатывают с помощью ветра и т. д. Дальнейшее интенсивное развитие современной энергетики и транспорта ведет человечество к крупномасштабному энергетическому и экологическому кризису. Стремительное сокращение запасов ископаемого топлива принуждает развитые страны принимать серьезные усилия по поиску альтернативных возобновляемых экологически чистых источников энергии. Но в последние годы наметился инновационный поворот к использованию более эффективного энергоресурса — водорода. Современные авиационные, ракетные и автомобильные двигатели, топливные элементы все чаще начинают возвращаться к частичному или полному использованию водорода. Водород обладает целым набором качеств, делающих сегодня его употребление выгодным: он имеет большую энергоэффективность и химическую активность, в результате его сгорания образуется вода, не обладающая токсичностью и не наносящая ущерба окружающей среде. Правда, есть и недостатки; главные из них — дороговизна производства и пожароопасность. Водородная энергетика сформировалась как одно из направлений развития научно-технического прогресса более 30 лет назад. Работы по водородной энергетике во многих странах относятся к приоритетным направлениям социально-экономического развития и находят все большую поддержку со стороны как государства, так и частного бизнеса. Ведется активный поиск путей перевода большинства энергоемких отраслей промышленности, включая транспорт, на водородное топливо и электрохимические генераторы на основе использования топливных элементов (ТЭ). Водородные топливные элементы считаются будущим мировой энергетики благодаря своей эффективности и экологической безопасности. Использование водорода в качестве основного энергоносителя приведет к созданию принципиально новой водородной экономики, станет научно-техническим прорывом, сравнимым по своим социально-экономическим последствиям с тем революционным воздействием на развитие цивилизации, которое оказали электричество, двигатель внутреннего сгорания, химия и нефтехимия, информатика и связь.

Около 1000 фирм, компаний, концернов, университетских лабораторий, государственных и научно-технических объединений Запада уже много лет усиленно работают в различных направлениях водородной энергетики. Учитывая существенный рост цен на энергоресурсы и серьезные экологические проблемы, некоторые страны уже приняли законы и государственные программы по изучению водородных технологий и широкому их применению. В их числе Исландия, США, Япония, ЕЭС. В работы по ТЭ и энергетическим установкам на их базе ежегодно инвестируется свыше 500 млн.долл. США. Наиболее динамично развиваются эти работы в США, Канаде и Японии, где наряду с большим объемом НИОКР, ведутся активные работы по коммерциализации водородной энергетики. Создано большое количество энергетических установок на топливных элементах мощностью от единиц ватт до мегаватт, уже сейчас конкурентоспособных с аналогичными установками, основанными на традиционных технологиях сгорания углеводородного топлива. С прогрессом в области разработки энергоустановок на основе ТЭ связывается надежда на решение проблемы обеспечения человечества возобновляемыми экологически чистыми энергоресурсами, а также возможность изменения и совершенствования системы энергоснабжения (электро- и теплоснабжения) различных объектов - от сотовых телефонов, компьютеров и автомобилей до жилых домов, крупных промышленных предприятий и в целом городов. Топливные элементыТЭ – электрохимический источник тока, в котором осуществляется прямое превращение энергии топлива и окислителя, непрерывно подводимых к электродам, непосредственно в электрическую энергию, без необходимости сначала преобразовывать её в тепло или механическую работу вращения турбин. Так как преобразование тепла в работу у этих установок отсутствует, их энергетический КПД значительно выше, чем у традиционных энергоустановок и может составлять до 90%. Кроме того, топливом здесь служит водород, а значит, основной выхлоп таких систем – просто водяной пар. Ясно, что за топливными элементами – будущее. Водород будет питать двигатели автомобилей, небольшие топливные батареи будут обеспечивать теплом и светом частные домохозяйства, они же будут встроены в портативную электронику. Химические реакции в ТЭ идут на специальных пористых электродах (аноде и катоде), активированных палладием (или другими металлами платиновой группы), где химическая энергия, запасенная в водороде и кислороде, эффективно преобразуется в электрическую энергию. Водород окисляется на аноде, а кислород (или воздух) восстанавливается на катоде.Катализатор на аноде ускоряет окисление водородных молекул в водородные ионы (Н ) и электроны. Водородные ионы (протоны) через мембрану мигрируют к катоду, где катализатор катода вызывает образование воды из комбинации протонов, электронов и кислорода. Поток электронов через внешний кругооборот производит электрический ток, который используется различными потребителями. Напряжение, возникающее на отдельном ТЭ, не превышает 1,1 вольта. Для получения необходимой величины напряжения ТЭ соединяются последовательно в батареи, а для получения необходимой мощности батареи ТЭ соединяются параллельно.

Такие батареи ТЭ вместе с элементами газораспределения и терморегулирования монтируются в единый конструктивный блок, называемый электрохимическим генератором (ЭХГ). Однако если бы всё было так просто, топливные элементы уже давно превратились бы в основной источник энергии, сменив статус «перспективной разработки» на место в разнообразных устройствах и машинах в каждом доме. «Перспективные» топливные элементы впервые использовались еще на советской орбитальной станции «Мир», однако были недолговечны и слишком дороги для внедрения в массовое хозяйство. Проблема в том, что для их эффективной работы нужны катализаторы. Сейчас огромное количество институтов и частных компаний бьются над увеличением эффективности топливных элементов и снижением их себестоимости. В инновационных решениях нуждаются также и разделяющие электроды твердые электролиты (мембраны), и материалы электродов, которые должны обладать большой коррозионной стойкостью. В качестве катализаторов в топливных элементах чаще всего применяют платину и её сплавы с не менее драгоценным палладием. Этот материал позволяет значительно облегчить процесс ионизации водорода. В реакции участвуют только атомы, находящиеся на поверхности, поэтому для каталитических целей применяют платину в виде наночастиц (так называемой платиновой черни). Однако в процессе нанесения дорогостоящей платины наиболее распространенным методом аэрографии её потери достаточно велики, что еще более удорожает конечный продукт. Техасские специалисты во главе с Питером Страссером предлагают использовать сплав платины с кобальтом и медью. Новый катализатор представляет собой частицы сплава, содержание металла в которых изменяется от поверхности к ядру: поверхность частиц обогащена платиной, а ядро состоит преимущественно из меди и кобальта. Первые испытания этого катализатора показали эффективность, превышающую аналогичный показатель современных катализаторов для топливных элементов в 4–5 раз. Вдобавок нанокатализатор оказался существенно дешевле. Для производства катализатора нанесенные на графитовый электрод частицы сплава помещаются в раствор кислоты и подвергаются циклическому воздействию переменного напряжения. Менее благородные металлы, в особенности медь, растворяются с поверхности, оставляя её обогащенной платиной. Ядро же имеет тот же состав, что и исходный сплав. Более того, образовавшиеся в результате электрохимического травления меди и кобальта пустоты на поверхности частиц приводят не только к обогащению поверхности платиной, но и к значительному увеличению площади поверхности катализатора. Тем не менее, увеличение эффективности катализатора в 4–5 раз по сравнению с чистой платиновой чернью, по мнению Страссера, не может быть объяснено исключительно увеличением площади поверхности. Компьютерные расчеты показали, что расстояние между атомами платины в обогащенной ей оболочке короче по сравнению с этой дистанцией в чистой платине. Такое «сжатое» состояние фиксируется с помощью обогащенного кобальтом и медью ядра. Сокращенное межатомное расстояние платина–платина, по всей видимости, способствует более легкой адсорбции кислорода.

Об использовании водорода думать пока не приходится, поскольку на сегодняшний день мы умеем производить лишь неуправляемые реакции этого рода в печально знаменитых водородных бомбах. Во всех индустриальныхдержавах проводятся многочисленные исследования с целью овладения термоядерной реакцией, то есть контроля и управления ею, но прогресс в этой области идет медленно. Сейчас космонавты совершают полеты, буквально сидя на большой обыкновенной бомбе. Для создания столь же комфортабельных космических кораблей, оснащенных "водородной бомбой", предстоит еще немало потрудиться... Зато процесс деления ядра урана уже приручен. И можно представить себе ракету, загруженную жидким водородом, который, пройдя через обычный ядерный реактор, будет выбрасываться назад при очень высокой температуре - следовательно, с очень большой скоростью. Конечно, ется решить весьма непростые проблемы - например, как защитить экипаж от радиации. Но ядерные ракеты, возможно, имеют большое будущее, правда не близкое. Возможно применение ионных двигателей, и ими уже пользуются

1. Опыт и перспективы использования сети Интернет в коммерческих целях

2. Ветроэнергетика. Перспективы использования в Республике Беларусь

3. Преобразование энергии солнечного излучения в тепло: возможности и перспективы использования

4. Перспективы использования экстракта солодки голой в спортивной практике

5. Система «природа — общество» и климат. Современное состояние и перспективы развития мировой энергетики

6. Перспективы использования бат-келловейского водоносного комплекса юрских отложений для водоснабжения населения
7. Перспективы использования экстракта солодки голой в спортивной практике
8. Возможности и перспективы использования ильменей типичных водоемов аридной зоны для создания озерных рыбоводных хозяйств дельты реки Волги

9. Перспективы использования облепихи для производства молочных продуктов

10. Возможности средств мультимедиа и перспективы их использования

11. Использование корпоративных информационных систем в управлении организацией: необходимость, проблемы, перспективы

12. Атомная Энергетика Украины. Основные проблемы и перспективы развития

13. Перспективы развития и использования асимметричных алгоритмов в криптографии

14. Расчеты с использованием банковских пластиковых карточек: перспективы их развития в Республике Беларусь

15. Использование топонимической лексики в марочных названиях: традиции и перспективы

16. Нетрадиционная энергетика – сущность, виды, перспективы развития в Республике Беларусь

Качели со столиком, арт. 15-10960.
Летом на даче не обойтись без качелей со столиком. Ведь они предназначены для самых маленьких. Качели можно подвесить с помощью
770 руб
Раздел: Качели
Фотобумага "Lomond" для струйной печати, А4, 230 г/м, 50 листов, односторонняя, матовая.
Формат: А4 (210х297 мм). Плотность - 230 г/м2. Матовая. Односторонняя. Упаковка - 50 листов.
370 руб
Раздел: Фотобумага для цветной печати
Канистра-бочонок со сливом, 20 л.
Изготовлена из пищевого полиэтилена. Пригодна для хранения питьевой воды. Имеет герметичную крышку, позволяющую полностью избежать
443 руб
Раздел: Баки, канистры

17. Перспективы развития аэрокосмической отрасли Украины

18. Солнечная энергетика

19. Грибы и их использование

20. БАД к пище и их использование в бодибилдинге

21. Атомная энергетика и атомное оружие

22. Перспективы совершенствования Вооружённых Сил Российской Федерации
23. Пищевая промышленность Украины. Проблемы и перспективы развития
24. История изучения и использования природных вод на Урале

25. Глобальные проблемы человечества. Использование Мирового океана

26. Энергетика мира

27. Основные тенденции, перспективы развития современного мирового хозяйства

28. Использование ассимиляционного региона /в экономике Курганской области/

29. Проблемы и перспективы развития денежной системы России

30. Коллективное использование произведений

31. Межбанковские отношения на основе использования высоких технологий интербанковских телекоммуникаций

32. Правовое регулирование расчетов с использованием пластиковых карт

Дневник "My Life Story" (черный).
Дневник, который запечатлеет Всю историю Вашей жизни. В него Вы можете записать все, что не хотите забыть, все важные моменты Вашей жизни,
2850 руб
Раздел: Прочее
Конструктор "Веселый городок" (56 деталей).
Конструктор "Весёлый городок" относится к тематическим наборам для конструирования, так как включает в себя не только детали для
584 руб
Раздел: Деревянные конструкторы
Набор детской складной мебели Ника "Познайка. Большие гонки".
В комплект входит стол-парта и стул с мягким сиденьем. Металлический каркас. Столешница облицована пленкой с тематическими рисунками. На
1367 руб
Раздел: Наборы детской мебели

33. Субъекты конституционного права на примере Конституции Российской Федерации. Перспективы развития

34. Налоги: тенденции, перспективы развития

35. Налоговая политика России: тактика и стратегия, позитивные и негативные тенденции и перспективы развития

36. Страховой рынок: состояние, перспективы

37. Земля как объект использования и охраны в Республике Молдова

38. Энергетика и окружающая среда
39. Способы перевода просторечия, использованного в романе А. Силлитоу "Ключ от двери", на русский язык
40. Использование видео на уроках английского языка

41. Использование символа как стилистического средства в поэзии символизма (на примере лирики немецкого поэта Стефана Георге)

42. Методическое руководство по проведению занятия по русскому языку в рамках аудиовизуального курса для студентов-иностранцев с использованием видеозаписи мультфильма "Мороз Иванович".

43. Фантастика и миф: использование мифологических образов в современной фантастической литературе

44. Использование кабинета для внеклассной работы по иностранному языку

45. Конвертер программы с подмножества языка Си в Паскаль с использованием LL(1) метода синтаксического анализа (выражения)

46. Использование информационных технологий в туризме

47. Проблемы использования и пути развития интернет-компьютерных технологий в России

48. Использование Интернет-технологий для обеспечения информативности населения

Набор детской складной мебели "Веселая азбука".
Детский комплект складной мебели подходит для кормления, игр и обучения. Поверхность столешницы ламинированная с нанесением ярких
1629 руб
Раздел: Наборы детской мебели
Набор мебели для кухни "Коллекция".
Прекрасный набор кухонной мебели: стильный шкаф с необходимой техникой, раковиной, барной стойкой и холодильник. В набор так же входит
963 руб
Раздел: Кухни, столовые
Мягкая игрушка "Волк. Забивака", 40 см.
Этот обаятельный, улыбчивый символ Чемпионата мира по футболу ещё и сувенир в память о событии мирового масштаба на всю жизнь! Уже
1499 руб
Раздел: Игрушки, фигурки

49. Учебно-лабораторный комплекс по удаленному администрированию цифровых телефонных станций с использованием локально-вычислительной сети

50. Перспективы развития компьютерной техники

51. Использование компьютеров в управлении предприятием

52. Перспективы цифрового видео

53. Перспективы развития компьютерной техники (новейшие разработки 2005г.)

54. Представление и использование знаний об объектах
55. АРМ и перспективы его развития
56. Принципы проектирования и использования многомерных баз данных

57. Программа сложной структуры с использованием меню

58. Кадры с использованием программы Microsoft Access 97

59. Использование макросов в MS Access 2000

60. Создание проекта с использованием программы GeniDAQ и контроллеров серии АДАМ-4000

61. Графы. решение практических задач с использованием графов (С++)

62. Использование СУБД ACCESS 7.0

63. Использование полей и закладок для оформления и автоматизации редактирования и обработки экономической информации в документах Word

64. Использование гиперссылок при создании Веб-страницы

Копилка-раскраска "Зайчик".
Набор для творчества. Копилка-раскраска. Пластиковая копилка легкая, приятная на ощупь, не бьется при падении и ее легко раскрашивать. В
324 руб
Раздел: Копилки
Глобус Земли физический, 250 мм.
Глобус Земли физический. На пластиковой подставке. Диаметр: 250 мм.
504 руб
Раздел: Глобусы
Подставка для ванны "Мишка", антискользящая, цвет: бежевый.
Подставка для ног предназначена для того, чтобы помочь малышу самостоятельно садиться на унитаз или пользоваться умывальником. Небольшой
353 руб
Раздел: Подставки под ноги

65. Зарубежные Статистические Пакеты: описание, возможности, недостатки, перспективы развития

66. Достаточно общая теория управления (Расовые доктрины в России: их возможности и целесообразность следования им в исторической перспективе)

67. Опыт использования ЭВМ на уроках математики

68. Графы. решение практических задач с использованием графов (С++)

69. Влияние совместного использования пиридитола и дыхания гиипоксически-гиперкопнической газовой смесью на мыслительные способности здоровых пациентов

70. Использование ультрафиолета как современное бактерицидное средство.
71. Использование следов обуви в расследовании и раскрытии преступлений
72. Использование следов рук в расследовании и раскрытии преступлений

73. Использование фото и видео съемки в криминалистике

74. Использование компьютерных технологий в деятельности милиции

75. Сосна, ее микро и макростроение, техническое использование

76. Экономические методы охраны окружающей среды и особенности их использования в России

77. Обеззараживание и обезвреживание с использованием окислителей природных, сточных вод и их осадклв

78. Использование солнечной энергии

79. Проблема хозяйственного использования и освоения территорий, подвергшихся радиационному заражению

80. Проблемы энергетики

Багетная рама "Sally" (цвет: серый+золото), 30x40 см.
Багетные рамы предназначены для оформления картин на холсте, на картоне, а также вышивок и фотографий. Оформленное изделие всегда
504 руб
Раздел: Размер 30x40
Ранец школьный "Nature Quest Collection", 35x31x19 см, цвет синий.
Ранец школьный, индивидуализация съемными аппликациями серии «Российская техника», 5 съемных аппликации на липучке. На ранце -
2816 руб
Раздел: Без наполнения
Подставка для ножей овальная AK-211ST "Alpenkok", 16x6,5x22 см.
Размеры: 16x6,5x22 см. Материал корпуса: пластик. Внутренняя часть: цветное полипропиленовое волокно. Цвет: зеленый. Предназначена для
723 руб
Раздел: Подставки для ножей

81. Долгосрочная стратегия охраны ОС и рационального использования природных ресурсов на Земле

82. Глобальные проблемы человечества. Использование Мирового океана

83. Экология и ядерная энергетика: за и против

84. Правовая охрана окружающей природной среды в энергетике и военной деятельности. Правовые меры охраны озонового слоя атмосферы Земли. Правовой режим зон повышенного экологического риска

85. Изучение экологического состояния территории Большеземельской тундры с использованием методов дистанционного мониторинга

86. Рациональное использование и охрана животных
87. Методика преподавания темы: "Использование электронных таблиц для финансовых и других расчетов" в 10 классе
88. Подготовка к школе. Развитие речи, логического мышления и познавательных способностей дошкольников с элементами обучения грамоте и использованием математического материала

89. Использование проблемных ситуаций на уроках математики в развитии творческого мышления младших школьников

90. Методические аспекты использования тестирования для текущего контроля знаний учащихся

91. Методика преподавания темы “Электромагнитные колебания” в средней школе с использованием компьютерных технологий

92. Использование библейских сюжетов в проектной деятельности учащихся старших классов средней школы (на примере немецкого языка)

93. Психолого-педагогические проблемы использования компьютерных игр, программ с игровой компонентой в образовании

94. Использование различных методов обучения с целью активизации познавательной деятельности на уроках технологии

95. Использование компьютера в учебно-воспитательном процессе

96. Использование видео на уроках английского языка

Брелок аварийный, для автомобилиста (арт. TD 0395l).
Аварийный брелок для автомобилиста повысит уровень Вашей безопасности на дороге. Он не поможет избежать столкновения и не уберет с дороги
310 руб
Раздел: Металлические брелоки
Логическая игра "IQ-Фокус", арт. SG 422 RU.
Сфокусируйтесь на центральной части игрового поля, чтобы решить 120 заданий этой IQ-головоломки. Заполните сетку 10 разноцветными деталями
512 руб
Раздел: Игры логические
Пенал "Jungle" с наполнением.
Пенал на 1 отделение укоплектован необходимыми школьными принадлежностями. В комплекте пенала в помощь и на радость школьники найдут
1079 руб
Раздел: С наполнением

97. Грибы и их использование

98. Проблемы использования и пути развития интернет-компьютерных технологий в России

99. Либерализм в России:основные этапы, идеи, особенности и перспективы


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.