HIDROGENUL ENERGIA VIITORULUI

Dependenţa energetică a U.E.

• Aproximativ 50% din energia consumată în cadrul U.E. provine din ţări care nu sunt membre ale U.E. Fără schimbarea nivelul producţiei energetice şi ţinând cont de creşterea previzibilă a consumului, această dependenţă va ajunge la 70% până în 2030

• Anul 1986 este anul în care s-a definit conceptul de dezvoltare durabilă după cum urmează: "satisfacerea necesităţilor prezentului fără a ipoteca capacitatea generaţiilor viitoare de a-şi satisface propriile necesităţi".

• Acest concept implică interesul dezvoltării a noi surse de energie şi minimizarea reziduurilor care afectează mediul. Combustibilii fosili se prezintă ca o resursă finită şi economic limitată, inducând emisii ce afectează mediul şi contribuie la schimbarea climatului.

Tratatul de la Kyoto

• În 1997, prin tratatul de la Kyoto s-a fixat ca obiectiv reducerea cu 5,2% a reziduurilor de gaz cu efect de seră pe plan mondial, până în 2010 faţă de 1990. Uniunea Europeană promite o reducere cu 8% a emisiilor pentru 2010, şi fiecare din membrii săi şi-au asumat propria cotă a emisiilor, ţinând cont de particularităţile fiecărei ţări.

• Astfel a aparut problema cautarii unor altor tipuri de combustibili cu efect aproape nul asupra mediului, avand in vedere ca sursele regenerabile au un procent foarte mic din totalul de energie produs.

34,8

21,1

23,5

6,8

13,8 PETROL

GAZE

CARBUNE

NUCLEARE

SURSEREGENERABILE

• Una dintre problemele ridicate de sursele de energie reutilizabile, este stocarea. Energia electrica este de obicei utilizata ca atare, iar pentru stocarea ei exista deja soluţii. In ce priveşte energia solara si eoliana, insa, stocarea acestor forme de energie pentru utilizare este destul de greu de realizat, de aceea a apărut si noua varianta cu hidrogenul, un combustibil 100% nepoluant, daca motoarele care îl folosesc ca si combustibil au o ardere corecta. [1]

Proprietăţi ale hidrogenului care îl recomandă ca vector de energie

• Greutatea specifica este de 0.09g/l, de 14.4 ori mai uşor decât aerul.

• Hidrogenul se condensează la -252.77°C iar greutatea specifica a hidrogenului lichefiat este de 71 g/L, ceea ce ii conferă cea mai mare densitate de energie pe unitatea de masa intre toţi combustibilii si purtătorii de energie: 1 kg de hidrogen conţine la fel de multa energie ca si 2.1 kg de gaze naturale sau 2.8 kg petrol.

• Arderea hidrogenului in motoare cu combustie interna sau turbine de gaze produce emisii neglijabile de noxe. Daca este folosit in baterii celulare de joasa temperatura, emisiile pot fi reduse la zero. In procesul de generare a energiei din hidrogen si aer sau oxigen singurul produs de reacţie este apa distilata.

Celula de combustie

• O celula de combustie electrica are o structura foarte simpla, fiind constituita din trei straturi suprapuse: unul este anodul, al doilea este electrolitul, al treilea este catodul.

• Procesul de producere a energiei electrice prin celule de combustie este exact inversul electrolizei. In procesul electrolizei, prin aplicarea unui curent electric apa este descompusa in componentele sale gazoase, oxigen si hidrogen. In celulele de combustie aceste doua componente gazoase se unesc pentru a forma apa si se eliberează electroni, care formează curentul electric

Aplicaţii care utilizează hidrogenul sau care ar putea sa

utilizeze hidrogenul in viitor

Maşini ecologice pe baza de hidrogen

• Autovehiculele cu hidrogen, care emană în atmosferă numai vapori de apă, par să fie cea mai bună soluţie pentru circulaţia urbană din anii care vin.

• Hidrogenul poate fi ars în motor, aşa cum arde şi benzina, sau poate produce energie electrică, prin intermediul unor celule de combustie. Ambele metode presupun arderea hidrogenului pentru a furniza energia necesară deplasării vehiculului.

• Astfel, dintre firmele care au produs deja maşini cu celule de combustie menţionăm: Toyota, Hyundai, BMW, Daimler Chrysler, Ford, General Motors, Honda, Mazda, Nissan, Morgan Motor Company şi Volkswagen

• Între ele, singura care a construit şi a vândut deja autobuze cu celule de combustie a fost Daimler Chrysler, care a produs maşinile Mercedes-Benz Citaro, cumpărate de primăria Londrei încă din octombrie 2005.

• Un prototip valabil pentru viitorul apropiat este aşa numita Hysun3000, prezentata la recentul Congres al Celulelor de Combustibil din Stuttgard, a fost condusa din Berlin pana in Barcelona, consumând mai puţin de 3 litri de combustibil – hidrogen.

• Constructorii spera ca succesul acestui test sa atragă atenţia publica înspre celulele de combustibil, ca alternativa

la combustibilii fosili.

Case care produc energie proprie pe baza de hidrogen

• În Marea Britanie s-a realizat o centrală termică de apartament care funcţionează numai cu hidrogen.

• Ideea de a folosi aceste dispozitive şi în cadrul locuinţelor aparţine britanicilor, care deja au o casă experimentală în care curentul electric şi căldura sunt produse prin arderea hidrogenului.

• Neavând încă un sistem de distribuţie a hidrogenului, în apropierea casei din oraşul Lye, situat lângă Stourbridge, în West Midlands, a fost construită o mică centrală de obţinere a hidrogenului din gazul metan livrat de sistemul naţional. În interiorul casei se află însă numai un minigenerator, de dimensiunile unui frigider, în care are loc trecerea hidrogenului prin celulele de combustie. Acesta produc 1,5 kilowaţi de electricitate şi 3 kilowaţi sub formă de energie termică.

Avion pe baza de hidrogen

• Primul avion pe hidrogen pilotat de un om a fost lansat de o echipa de ingineri germani. Aparatul zboară numai cu ajutorul energiei generate de celulele de hidrogen. Denumit Antares DLR-H2, avionul are un motor cu o viteza maxima de 750 km si un timp de operare de aproximativ 5 ore.

• Cercetătorii din spatele acestui proiect au declarat ca energia pe baza de hidrogen este încă la ani depărtare de a deveni o sursa primara de combustibil, insa având in vedere beneficiile aduse mediului, hidrogenul ar trebui privit drept combustibilul verde

al viitorului.

Centrale electrica pe baza de hidrogen

• Guvernul de la Abu Dhabi a anunţat că e gata să investească 15 miliarde de dolari pentru a realiza cea mai mare centrală electrică pe bază de hidrogen din lume.

• Pentru că nu se va arde hidrogen pur, ci unul obţinut din prelucrarea gazului de sondă, amestecul de gaze arse va conţine aburi şi o oarecare cantitate de dioxid de carbon. Acesta din urmă va fi presurizat şi pompat în sondele de petrol, pentru a „stoarce” cât mai bine rezervele de ţiţei.

ConcluziiEvaluand efectele trecerii economiei mondiale la sistemul energetic bazat pe hidrogen, se constata ca:

- poluarea mediului prin producerea energiei nu va mai fi o problema; - toate natiunile vor putea dispune de suportul tehnic pentru a produce energia necesara in limitele propriilor granite; - transportul de marfuri si de persoane va fi mai usor de efectuat si mai ieftin de intretinut;- economia hidrogenului va determina transformari industriale comparabile cu cele produse in industrie de microelectronica;- economisirea zilnica a zeci de milioane de litri de combustibil va avea un impact deosebit asupra industriei in general si a industriei petrochimice in special;

Hidrogenul, in calitate de carburant, este din ce in ce mai mult considerat ca reprezentand “solutia”, atat de constructorii de automobile, de ecologisti, cat si de guverne, care nu doresc sa impuna masuri impopulare destinate limitarii circulatiei auto. Utilizarea hidrogenului se va extinde de la alimentarea telefoanelor mobile pana la centrale electrice de putere.