Водородная энергетика – это будущее энергетики

Водородная энергетика это необходимость человечества

С 1900 по 2000 г. потребление энергии

в мире увеличилось почти в 15 раз.

В качестве первичных источников используются

нефтепродукты (34.9%),

уголь (23.5%),

природный газ (21.1%),

ядерное топливо (6.8%)

возобновляемые источники - ветер, солнце, гидро- и биотопливо (13.7%).

За 50 лет выбросы углекислого газа в атмосферу возросли в 4.5 раза.

Это тот самый углекислый газ который, вызывает парниковый эффект.

Возникает дилемма: без энергии нельзя сохранить нашу цивилизацию,

однако существующие методы производства энергии

и высокие темпы роста ее потребления приводят

к разрушению окружающей среды.

Вторая проблема состоит в том,

что существующие источники энергии ограничены.

Считается, что нефти и газа хватит не более чем на 100 лет,

угля - примерно на 400 лет, ядерного топлива - на 1000 лет с лишним.

Наша главная надежда - на водородную энергетику:

использование водорода как основного энергоносителя

и топливных элементов как генераторов электроэнергии.

Одновременно резко сократится потребление ископаемых топлив,

потому что водород можно получать из воды,

разлагая ее на водород и кислород.

Энергию для этого будут давать ядерная энергетика и возобновляемые источники.

В основе водородной энергетики лежат окислительно-восстановительные процессы в топливных элементах,

которые сродни с гальваническими элементами.

Гальванический элемент Даниэля − Якоби

Гальванический элемент Даниэля – Якоби состоит из медной пластины, погруженной в раствор CuSO₄,

и цинковой пластины, погруженной в раствор ZnSO₄.

Для предотвращения прямого взаимодействия окислителя и восстановителя электроды отделяют друг от друга пористой перегородкой.

Рассмотрим процессы, протекающие при погружении металла

в раствор собственных ионов.

В узлах решетки металла расположены

положительно заряженные атомные остовы (ионы),

находящиеся в равновесии со свободными электронами.

При погружении металла в раствор,

начинается взаимодействие поверхностных ионов металла с полярными молекулами воды, ориентированными у поверхности электрода,

в результате происходит окисление металла

и его гидратированные ионы переходят в раствор,

оставляя в металле электроны.

Металл становится заряженным отрицательно, а раствор − положительно. Положительно заряженные ионы из раствора притягиваются к отрицательно заряженной поверхности металла. На границе “металл − раствор” возникает двойной электрический слой. Между металлом и раствором возникает разность потенциалов, которая называется потенциалом электрода.

Дата добавления: 2014-01-06