Rocket Bahan Api Hidrogen, Tetapi Apa Mengenai Kuasa Untuk Kehidupan Harian?

Rocket Bahan Api Hidrogen, Tetapi Apa Mengenai Kuasa Untuk Kehidupan Harian? NASA telah melancarkan semua misi pesawat ruang angkasa menggunakan hidrogen sebagai bahan bakar. NASA, CC BY

Pernahkah anda menonton a pelancaran ulang-alik ruang? Bahan bakar yang digunakan untuk menggerakkan struktur besar ini dari tarikan graviti Bumi adalah hidrogen.

Hidrogen juga berpotensi sebagai sumber tenaga untuk aktiviti harian kami - memandu, memanas rumah kami, dan mungkin lebih.

Bulan ini kerajaan persekutuan persekutuan membuka perundingan awam mengenai strategi hidrogen nasional. Buruh juga telah berjanji mengetepikan pembiayaan untuk membina hidrogen bersih. Mesyuarat Menteri Tenaga COAG pada Disember 2018 menunjukkan sokongan kuat untuk ekonomi hidrogen.

Tetapi Australia bersedia untuk meneroka alternatif tenaga rendah karbon yang kompetitif ini untuk sektor kediaman, komersial, perindustrian dan pengangkutan?

Terdapat dua aspek penting untuk menilai kesediaan kita untuk ekonomi hidrogen - kemajuan teknologi (bolehkah kita sebenarnya melakukannya?) Dan penerimaan masyarakat (akan kita gunakan?).

Adakah teknologi cukup matang?

Kitaran ekonomi hidrogen terdiri daripada tiga langkah utama:

  • pengeluaran hidrogen
  • penyimpanan hidrogen dan penghantaran
  • penggunaan hidrogen - menukarkan tenaga kimia hidrogen kepada bentuk tenaga lain.

Pengeluaran hidrogen

Bagi hidrogen untuk menjadi bahan bakar masa depan yang utama, elektrolisis air mungkin kaedah pengeluaran terbaik. Dalam proses ini, elektrik digunakan untuk molekul air pecah ke hidrogen (H₂) dan oksigen (O₂).

Teknologi ini menjadi boleh dilaksanakan secara komersial apabila elektrik dihasilkan dengan kos yang agak rendah oleh sumber boleh diperbaharui seperti suria dan angin. Kos mungkin akan menurun lagi dalam masa terdekat kerana teknologi pengeluaran menjadi lebih cekap.

Bagaimana hidrogen dihasilkan dan digunakan sebagai sumber kuasa.

Penyimpanan dan penghantaran hidrogen

Penyimpanan dan penyampaian yang berkesan adalah penting untuk pengendalian hidrogen yang selamat dan efisien.

Kerana ia sangat ringan, hidrogen secara konvensional telah dimampatkan pada tekanan tinggi, atau cair dan disimpan pada suhu yang sangat rendah iaitu -253 ℃. Mengambil langkah-langkah ini memerlukan pelaburan tenaga tambahan, sehingga kecekapan turun hingga 40%. Tetapi penyimpanan dan penghantaran hidrogen semasa masih terletak pada dua teknologi ini - pemampatan dan pencairan - kerana ia terbukti dan disokong oleh infrastruktur dan pengalaman yang mantap.

Pilihan lain yang diterokai (tetapi memerlukan pembangunan selanjutnya) adalah untuk menggabungkan hidrogen dengan unsur-unsur lain, dan kemudian melepaskannya apabila diperlukan untuk digunakan.

Pada masa ini, kebanyakan kereta sel bahan api hidrogen menggunakan tangki bertetulang gentian karbon untuk menyimpan gas hidrogen yang sangat mampat. Kos tangki perlu lebih rendah untuk menjadikan pilihan ini lebih ekonomi (pada masa ini lebih dari beberapa ribu dolar AS seunit).

Menggunakan hidrogen sebagai bahan bakar

Terdapat dua cara utama untuk menukar tenaga kimia dalam hidrogen ke dalam tenaga yang boleh digunakan (tenaga elektrik atau tenaga haba). Kedua-dua pendekatan ini menghasilkan air sebagai produk sampingan.

Cara primitif dan mudah menggunakan hidrogen adalah untuk membakarnya untuk menghasilkan haba - sama seperti anda menggunakan gas asli untuk memasak dan pemanasan di rumah anda.

A percubaan yang dirancang untuk Australia Selatan bertujuan untuk menghasilkan hidrogen menggunakan elektrik yang boleh diperbaharui, dan kemudian menyuntikkannya ke dalam rangkaian pengedaran gas tempatan. Cara "mencampurkan" gas boleh mengelakkan kos pembinaan infrastruktur penghantaran mahal, tetapi akan menimbulkan perbelanjaan yang dikaitkan dengan pengubahsuaian kepada saluran paip sedia ada. Kajian luas dan pengujian aktiviti ini diperlukan.

Apabila digunakan dalam sel bahan api hidrogen, tenaga dihasilkan apabila hidrogen bertindak balas dengan oksigen. Inilah teknologi yang digunakan oleh NASA dan pengendali lain dalam misi angkasa, dan oleh pengilang kereta dalam kereta sel bahan bakar hidrogen. Ia adalah kaedah yang paling maju untuk penggunaan hidrogen pada masa ini.

Pasang bunyi untuk pelancaran bahan api hidrogen ini.

Ia berfungsi, tetapi kita akan menerimanya?

Pertimbangan keselamatan

Sebagai bahan bakar, hidrogen mempunyai beberapa sifat yang menjadikannya lebih selamat digunakan daripada bahan api yang lebih biasa digunakan hari ini, seperti diesel dan petrol.

Hidrogen adalah tidak toksik. Ia juga lebih ringan dari udara, membolehkan penyebaran cepat dalam kes kebocoran. Ini berbeza dengan penumpukan gas mudah terbakar dalam kes kebocoran diesel dan petrol, yang boleh menyebabkan letupan.

Walau bagaimanapun, hidrogen terbakar dengan mudah di udara, dan menyala lebih mudah daripada petrol atau gas asli. Inilah sebab mengapa kereta hidrogen mempunyai tangki serat karbon yang kuat - untuk mengelakkan kebocoran.

Di mana hidrogen digunakan dalam tetapan komersial sebagai bahan bakar, peraturan yang ketat dan langkah-langkah berkesan telah ditubuhkan untuk mencegah dan mengesan kebocoran, dan melepaskan hidrogen. Aplikasi isi rumah bahan api hidrogen juga perlu menangani isu ini.

Kesan terhadap alam sekitar

Dari perspektif alam sekitar, kitaran ideal dalam ekonomi hidrogen melibatkan:

  • pengeluaran hidrogen melalui penggunaan elektrolisis untuk memecah air
  • penggunaan hidrogen melalui bertindak balas dengan oksigen dalam sel bahan bakar, menghasilkan air sebagai produk sampingan.

Sekiranya elektrik untuk elektrolisis dihasilkan daripada sumber yang boleh diperbaharui, rantaian nilai keseluruhan ini mempunyai kesan persekitaran yang minimum dan mampan.

Bergerak rapat dengan ekonomi hidrogen

Elektrik yang murah daripada sumber tenaga boleh diperbaharui adalah kunci dalam membuat pengeluaran hidrogen secara besar-besaran melalui elektrolisis suatu realiti di Australia. Di peringkat antarabangsa ia sudah jelas - sebagai contoh, dalam Jerman dan Texas - bahawa hidrogen terbarukan adalah kos yang kompetitif dalam aplikasi khusus, walaupun belum lagi untuk bekalan berskala industri.

Teknik penyimpanan dan penyampaian perlu diperbaiki dari segi kos dan kecekapan, dan pengeluaran sel bahan bakar hidrogen memerlukan kemajuan.

Hidrogen adalah sumber tenaga yang wajar, kerana ia dapat dihasilkan dalam jumlah besar dan disimpan untuk waktu yang lama tanpa kehilangan kapasiti. Kerana ia sangat ringan, itu cara yang ekonomik untuk mengangkut tenaga dihasilkan oleh tenaga boleh diperbaharui dalam jarak yang jauh (termasuk merentasi lautan).

Disokong oleh teknologi canggih, dengan sokongan yang kuat oleh kerajaan, dan komitmen dari banyak syarikat tenaga dan kereta multinasional, bahan api hidrogen menghubungkan tenaga boleh diperbaharui dengan pengguna akhir dalam cara yang bersih dan mampan.

Mari kita lihat jika hidrogen berlepas.Perbualan

Tentang Pengarang

Zhenguo Huang, pensyarah Kanan, Universiti Teknologi Sydney

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.

Buku-buku yang berkaitan

Pengeluaran: Rancangan Paling Komprehensif yang Pernah Dicadangkan untuk Membalik Pemanasan Global

oleh Paul Hawken dan Tom Steyer
9780143130444Dalam menghadapi rasa takut dan tidak peduli yang luas, koalisi penyelidik, profesional dan ahli sains antarabangsa telah berkumpul untuk menawarkan satu set penyelesaian yang realistik dan berani terhadap perubahan iklim. Seratus teknik dan amalan dijelaskan di sini-ada yang terkenal; ada yang tidak pernah anda dengar. Mereka terdiri dari tenaga bersih untuk mendidik anak perempuan di negara berpendapatan rendah untuk amalan guna tanah yang menarik karbon dari udara. Penyelesaiannya wujud, bersifat ekonomi, dan masyarakat di seluruh dunia kini menguatkuasakan mereka dengan kemahiran dan keazaman. Tersedia di Amazon

Merancang Penyelesaian Iklim: Panduan Dasar untuk Tenaga Rendah Karbon

oleh Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Dengan kesan perubahan iklim yang sudah ada kepada kita, keperluan untuk mengurangkan pelepasan gas rumah hijau global tidak kurang pentingnya. Ia adalah satu cabaran yang menakutkan, tetapi teknologi dan strategi untuk memenuhinya wujud hari ini. Satu set kecil dasar tenaga, yang direka dan dilaksanakan dengan baik, boleh meletakkan kita di jalan menuju masa depan karbon yang rendah. Sistem tenaga adalah besar dan rumit, jadi dasar tenaga harus difokuskan dan efektif. Satu-saiz-semua-pendekatan pendekatan hanya tidak akan mendapat kerja yang dilakukan. Pembuat dasar memerlukan sumber yang jelas dan komprehensif yang menggariskan dasar-dasar tenaga yang akan memberi impak terbesar kepada masa depan iklim kita, dan menerangkan bagaimana untuk merancang dasar-dasar ini dengan baik. Tersedia di Amazon

Ini Menukar Semua: Kapitalisme vs Iklim

oleh Naomi Klein
1451697392In Ini Menukar Semua Naomi Klein berhujah bahawa perubahan iklim bukanlah satu lagi isu yang perlu difailkan antara cukai dan penjagaan kesihatan. Ini penggera yang menyeru kami untuk memperbaiki sistem ekonomi yang telah gagal dalam banyak cara. Klein dengan teliti membina kes untuk mengurangkan secara besar-besaran pelepasan rumah hijau kami adalah peluang terbaik kami untuk secara serentak mengurangkan ketidaksamaan yang menggerunkan, membayangkan semula demokrasi kami yang patah, dan membina semula ekonomi tempatan kami yang terbuang. Dia mendedahkan keputusasaan ideologi tentang penyangkalan perubahan iklim, khayalan para ahli geoengineers, dan kekalahan tragis terlalu banyak inisiatif hijau arus perdana. Dan dia menunjukkan persis mengapa pasar tidak-dan tidak dapat menyelesaikan krisis iklim tetapi sebaliknya akan membuat keadaan lebih teruk, dengan kaedah ekstraksi yang lebih melampau dan ekologi merosakkan, disertai dengan kapitalisme bencana yang meluas. Tersedia di Amazon

Dari Penerbit:
Pembelian di Amazon pergi untuk membiayai kos membawa anda InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, artikel ClimateImpactNews.com tanpa sebarang kos dan tanpa pengiklan yang mengesan tabiat melayari anda. Walaupun anda mengklik pada pautan tetapi tidak membeli produk-produk terpilih ini, apa-apa lagi yang anda beli dalam lawatan yang sama di Amazon memberi kami komisen kecil. Tiada kos tambahan untuk anda, jadi sila sumbangkan kepada usaha. Anda juga boleh gunakan pautan ini untuk digunakan untuk Amazon pada bila-bila masa supaya anda boleh membantu menyokong usaha kami.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

ikuti InnerSelf pada

icon-facebooktwitter-iconrss-icon

Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

{Emailcloak = mati}

VIDEOS TERKINI

Proses Pemacu Plankton Kecil Di Laut yang Menangkap Dua Kali Sebanyak Karbon Seperti yang difikirkan oleh Saintis
Proses Pemacu Plankton Kecil Di Laut yang Menangkap Dua Kali Sebanyak Karbon Seperti yang difikirkan oleh Saintis
by Ken Buesseler
Lautan memainkan peranan utama dalam kitar karbon global. Tenaga penggerak berasal dari plankton kecil yang menghasilkan…
Perubahan Iklim Mengancam Kualiti Air Minum di Tasik Besar
Perubahan Iklim Mengancam Kualiti Air Minum di Tasik Besar
by Gabriel Filippelli dan Joseph D. Ortiz
"Jangan Minum / Jangan Rebus" bukanlah perkara yang ingin didengar oleh sesiapa tentang air paip bandar mereka. Tetapi kesan gabungan…
Bercakap Mengenai Perubahan Tenaga Boleh Menghancurkan Kebuntuan Iklim
Bercakap Mengenai Perubahan Tenaga Boleh Menghancurkan Bencana Iklim
by Kakitangan InnerSelf
Setiap orang mempunyai kisah tenaga, sama ada mengenai saudara yang bekerja di pelantar minyak, ibu bapa mengajar anak untuk bertukar ...
Tanaman Boleh Menghadapi Masalah Berganda Dari Serangga Dan Iklim yang Memanaskan
Tanaman Boleh Menghadapi Masalah Berganda Dari Serangga Dan Iklim yang Memanaskan
by Gregg Howe dan Nathan Havko
Selama ribuan tahun, serangga dan tanaman yang mereka makan telah terlibat dalam pertempuran bersama evolusi: untuk makan atau tidak…
Untuk Mencapai Pelepasan Emisi Kerajaan Harus Dihubungi Hurdles Menempatkan Orang Melepaskan Kereta Elektrik
Untuk Mencapai Pelepasan Emisi Kerajaan Harus Dihubungi Hurdles Menempatkan Orang Melepaskan Kereta Elektrik
by Swapnesh Masrani
Sasaran ambisi telah ditetapkan oleh kerajaan UK dan Scotland untuk menjadi ekonomi karbon bersih nol menjelang 2050 dan 2045 ...
Musim Sejuk Telah Tiba Di Amerika Syarikat, Dan Itu Tidak Selalu Berita Baik
Musim Sejuk Telah Tiba Di Amerika Syarikat, Dan Itu Tidak Selalu Berita Baik
by Kejahatan Theresa
Di sebilangan besar Amerika Syarikat, iklim pemanasan telah melancarkan kedatangan musim bunga. Tahun ini tidak terkecuali.
Zaman Ais Terakhir Beritahu Kami Kenapa Kita Perlukan Berhati-Hati Mengenai A Perubahan 2 ℃ Pada Suhu
Zaman Ais Terakhir Beritahu Kami Kenapa Kita Perlukan Berhati-Hati Mengenai A Perubahan 2 ℃ Pada Suhu
by Alan N Williams, et al
Laporan terbaharu dari Panel Antara Kerajaan Mengenai Perubahan Iklim (IPCC) menyatakan bahawa tanpa pengurangan ...
Sebuah Bandar Georgia Dapat Setengah Daripada Elektriknya Dari Ladang Suria Presiden Jimmy Carter
Sebuah Bandar Georgia Dapat Setengah Daripada Elektriknya Dari Ladang Suria Presiden Jimmy Carter
by Johnna Crider
Plains, Georgia, adalah sebuah bandar kecil yang terletak di selatan Columbus, Macon, dan Atlanta dan utara Albany. Ia adalah ...

ARTIKEL TERKINI

Taufan dan Bencana Cuaca Ekstrem Lain Meminta Sebilangan Orang Memindahkan Dan Menjebak Orang Lain Di Tempat
Taufan dan Bencana Cuaca Ekstrem Lain Meminta Sebilangan Orang Memindahkan Dan Menjebak Orang Lain Di Tempat
by Jack DeWaard
Sekiranya kelihatan seperti bencana cuaca yang melampau seperti taufan dan kebakaran hutan semakin kerap, teruk dan…
Sekiranya Semua Kereta Elektrik, Pelepasan Karbon UK Turun 12%
Sekiranya Semua Kereta Elektrik, Pelepasan Karbon UK Turun 12%
by George Milev dan Amin Al-Habaibeh
Penguncian COVID-19 telah menyebabkan pengurangan pencemaran dan pelepasan di UK dan di seluruh dunia, memberikan…
Jair Bolsonaro Brazil Menghancurkan Tanah Adat, Dengan Dunia Terganggu
Jair Bolsonaro Brazil Menghancurkan Tanah Adat, Dengan Dunia Terganggu
by Brian Garvey, dan Mauricio Torres
Kebakaran Amazon pada tahun 2019 mendorong kehilangan hutan Brazil terbesar dalam satu dekad. Tetapi dengan dunia di…
Mengapa Negara Tidak Mengira Pelepasan Dari Barangan Yang Mereka Import
Mengapa Negara Tidak Mengira Pelepasan Dari Barangan Yang Mereka Import
by Sarah McLaren
Saya ingin mengetahui sama ada pelepasan karbon New Zealand sebanyak 0.17% termasuk pelepasan yang dihasilkan dari produk yang dikeluarkan…
Green Bailouts: Mengandalkan Pengimbangan Karbon Akan Membiarkan Syarikat Penerbangan yang Bercemar Tidak Terhubung
Green Bailouts: Mengandalkan Pengimbangan Karbon Akan Membiarkan Syarikat Penerbangan yang Bercemar Tidak Terhubung
by Ben Christopher Howard
Wabak coronavirus telah menyebabkan ribuan pesawat terbang, menyumbang kepada kejatuhan tahunan terbesar CO ...
Musim Berkembang Lebih Lama Mempunyai Kesan Yang Terhadap dalam Memerangi Perubahan Iklim
Musim Berkembang Lebih Lama Mempunyai Kesan Yang Terhadap dalam Memerangi Perubahan Iklim
by Alemu Gonsamo
Pemanasan iklim menyebabkan musim bunga awal dan musim luruh yang tertunda di persekitaran yang lebih sejuk, memungkinkan tanaman tumbuh untuk…
Kedua-dua Konservatif dan Liberal Menginginkan Masa Depan Tenaga Hijau, Tetapi Untuk Sebab Yang Berbeza
Kedua-dua Konservatif dan Liberal Menginginkan Masa Depan Tenaga Hijau, Tetapi Untuk Sebab Yang Berbeza
by Deidra Miniard et al
Perpecahan politik adalah persaingan yang semakin meningkat di Amerika Syarikat hari ini, sama ada topiknya adalah perkahwinan di antara parti,…
Bagaimana Kesan Iklim Daging Sapi Berbanding dengan Alternatif Berasaskan Tumbuhan
Bagaimana Kesan Iklim Daging Sapi Berbanding dengan Alternatif Berasaskan Tumbuhan
by Alexandra Macmillan dan Jono Drew
Saya tertanya-tanya mengenai kesan iklim daging vegan berbanding daging lembu. Bagaimanakah patty yang diproses dengan ...