Apakah tenaga hidrogen dan bagaimana ia berfungsi

1.Apakah tenaga hidrogen

Hidrogen, unsur nombor satu dalam jadual berkala, mempunyai bilangan proton paling rendah, hanya satu. Atom hidrogen juga adalah yang terkecil dan paling ringan daripada semua atom. Hidrogen muncul di Bumi terutamanya dalam bentuk gabungannya, yang paling menonjol ialah air, yang merupakan bahan yang paling banyak diedarkan di alam semesta.

Hidrogen mempunyai nilai pembakaran yang sangat tinggi. Bandingkan jumlah haba yang dikeluarkan dengan membakar jisim gas asli, petrol dan hidrogen yang sama:

Dalam keadaan yang sama,

Membakar 1 gram gas asli, mengikut ukuran, kira-kira 55.81 kilojoule haba;

Pembakaran 1 gram petrol mengeluarkan kira-kira 48.4 kilojoule haba;

Pembakaran 1 gram hidrogen mengeluarkan kira-kira 142.9 kilojoule haba.

Hidrogen yang terbakar mengeluarkan 2.56 kali lebih banyak haba daripada gas asli dan 2.95 kali lebih banyak haba daripada petrol. Tidak sukar untuk melihat daripada data ini bahawa hidrogen mempunyai sifat asas bahan api yang ideal - nilai pembakaran yang tinggi!

Tenaga hidrogen terutamanya tergolong dalam tenaga sekunder, kuncinya terletak pada sama ada logik, teknologi dan ekonominya mempunyai kepentingan dan nilai keseimbangan ekologi, tadbir urus alam sekitar dan perubahan iklim. Tenaga sekunder tergolong dalam pautan perantaraan antara tenaga primer dan pengguna tenaga, dan boleh dibahagikan kepada dua kategori: satu ialah "sumber prestasi proses", satu lagi ialah "tenaga yang mengandungi tenaga badan". Tidak dinafikan bahawa tenaga elektrik adalah "sumber prestasi proses" yang paling banyak digunakan, manakala petrol, diesel dan minyak tanah adalah "sumber tenaga bertenaga" yang paling banyak digunakan.

Dari sudut logik, memandangkan "sumber prestasi proses" sukar untuk disimpan terus dalam kuantiti yang banyak, kenderaan pengangkutan moden dengan mobiliti yang kuat, seperti kereta, kapal dan pesawat, tidak boleh menggunakan sejumlah besar tenaga elektrik daripada loji kuasa. Sebaliknya, mereka hanya boleh menggunakan sejumlah besar "tenaga yang mengandungi tenaga" seperti petrol, diesel, minyak tanah penerbangan dan gas asli cecair.

Walau bagaimanapun, tradisi mungkin tidak selalu kekal, dan tradisi mungkin tidak selalu logik. Dengan peningkatan dan pembangunan kenderaan elektrik dan kenderaan elektrik hibrid, "sumber prestasi proses" juga boleh menggantikan "tenaga yang mengandungi tenaga". Mengikut penaakulan logik, dengan penggunaan tenaga fosil yang berterusan, sumber akhirnya akan habis, dan "tenaga yang mengandungi tenaga" baru pasti akan muncul, di antaranya tenaga hidrogen adalah wakil utama.

Hidrogen adalah banyak di alam semula jadi, membentuk anggaran 75 peratus daripada jisim alam semesta. Ia banyak terdapat dalam udara, air, bahan api fosil dan semua jenis karbohidrat.

Hidrogen mempunyai prestasi pembakaran yang baik, titik pencucuhan yang tinggi, julat mudah terbakar yang luas, dan kelajuan pembakaran yang cepat. Dari perspektif nilai kalori dan pembakaran, hidrogen pastinya merupakan tenaga yang berkualiti tinggi dan cekap. Di samping itu, hidrogen itu sendiri tidak toksik. Selain menjana air dan sejumlah kecil hidrogen nitrida selepas pembakaran, ia tidak akan menghasilkan bahan pencemar yang berbahaya kepada ekologi dan alam sekitar, dan tiada pelepasan karbon dioksida. Oleh itu, tenaga hidrogen tergolong dalam tenaga bersih, yang sangat penting untuk tadbir urus persekitaran ekologi dan mengurangkan pelepasan karbon dioksida.

2. Peranan tenaga hidrogen

Tenaga hidrogen mempunyai rantaian perindustrian yang besar meliputi penyediaan hidrogen, penyimpanan, pengangkutan dan pengisian bahan api, sel bahan api dan aplikasi terminal.

Dalam penjanaan kuasa, tenaga hidrogen boleh digunakan untuk penjanaan kuasa bersih untuk mengimbangi permintaan kuasa dan menyelesaikan kekurangan bekalan kuasa semasa waktu puncak.

Dalam pemanasan, tenaga hidrogen boleh dicampur dengan gas asli, yang merupakan salah satu daripada beberapa sumber tenaga rendah karbon yang boleh bersaing dengan gas asli pada masa hadapan.

Dalam sektor penerbangan, yang mengeluarkan lebih daripada 900 juta tan karbon dioksida setiap tahun, tenaga hidrogen adalah cara utama untuk membangunkan penerbangan rendah karbon.

Dalam bidang ketenteraan, sel bahan api hidrogen boleh digunakan dalam bidang ketenteraan mempunyai kelebihan senyap, boleh menghasilkan arus berterusan, penukaran tenaga yang tinggi, adalah satu keadaan penting stealth kapal selam.

Kenderaan tenaga hidrogen, kenderaan tenaga hidrogen mempunyai prestasi pembakaran yang baik, penyalaan cepat, nilai kalori yang tinggi, rizab yang banyak dan kelebihan lain. Tenaga hidrogen mempunyai pelbagai sumber dan aplikasi, yang boleh mengurangkan perkadaran tenaga fosil dengan berkesan.

Meningkatkan tahap pembangunan bersih dan membangunkan tenaga hidrogen ialah pembawa penting untuk membina sistem bekalan tenaga "pelengkap berbilang tenaga", dan penggerak utama untuk transformasi dan peningkatan tenaga.