Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Марта 2012 в 13:19, реферат
Водородная энергетика — развивающаяся отрасль энергетики, направление выработки и потребления энергии человечеством, основанное на использовании водорода в качестве средства для аккумулирования, транспортировки и потребления энергии людьми, транспортной инфраструктурой и различными производственными направлениями. Водород выбран как наиболее распространенный элемент на поверхности земли и в космосе, теплота сгорания водорода наиболее высока, а продуктом сгорания в кислороде является вода (которая вновь вводится в оборот водородной энергетики).
Как оказалось, водородные энергоустановки уже применялись в передовой технике. РКК "Энергия" им. С.П. Королева предложила приспособить под автомобиль электрохимические генераторы "Фотон" с космического корабля "Буран". Уральский электрохимический комбинат доработал установку, увеличив ее мощность с 10 до 25 кВт и подняв напряжение с 30 до 120 В. В качестве движущихся прототипов было решено использовать продукцию "АвтоВАЗа".
Первый отечественный водородный электромобиль "АНТЭЛ" (автомобиль на топливных элементах) был построен в 2001 году. Он оказался немного проще, чем американец, не напоминал гигантский скейтборд и имел всего один электрический двигатель, а не четыре. По конструкции он больше походил на машины ныне действующей схемы, только обычный двигатель внутреннего сгорания заменялся на водородный электрохимический генератор.
"На первой версии электрохимический генератор, баллоны с водородом и система управления энергоустановкой были установлены в багажнике, - рассказал "Новым Известиям" начальник пресс-центра "АвтоВАЗа" Владимир Арцыков. - Кислородные баллоны расположились под задним сиденьем на месте бензобака. В подкапотном пространстве были установлены тяговый электродвигатель мощностью 25 кВт с редуктором, силовой блок с электроприводом и аккумуляторная батарея на 30 В для пуска энергоустановки. Водород, определяющий пробег автомобиля, находился под давлением 250 атмосфер, и машина могла пройти 200-220 км с максимальной скоростью всего 80 км/ч. Правда, чтобы заправить машину топливом, приходилось ждать более 2 часов".
Результаты, показанные первой моделью, мало кого могли удовлетворить. Поэтому работа по совершенствованию энергоустановки была продолжена. Инженеры РКК "Энергия" добивались уменьшения массы, габаритов и увеличения мощности. Вскоре водородный электрохимический генератор был изготовлен на Уральском электрохимическом комбинате. Кислород теперь можно брать прямо из воздуха, что избавляет от необходимости возить с собой дополнительные кислородные баки. Появились и новые водородные резервуары, сделанные не из металла, а из внутреннего герметического сосуда с намоткой из стекловолокна. Такие емкости при сильных ударах лишь трескаются, выпуская газ. Воспламенения, взрыва и разлета крупных осколков, которые могут нанести серьезный вред, не происходит. Максимальная мощность, требуемая кратковременно при разгоне автомобиля, за счет применения сильноточной аккумуляторной батареи была увеличена до 40 кВт.
Новый прототип получил название "АНТЭЛ-2". Это пятиместный автомобиль с полноценным багажником. Все узлы и энергосистемы в нем размещены под полом и в подкапотном пространстве. С увеличением объема водородных баллонов до 90 литров и давления до 400 атмосфер возрос и его пробег до 350 км. "Прогноз развития энергетики говорит о том, что в XXI веке должна произойти существенная смена ориентиров в энергетике, - рассказал "Новым Известиям" директор программ по энергоустановкам на топливных элементах РКК "Энергия" Борис Соколов. - И если XIX и XX века нельзя представить без угля и нефти, наступившая эпоха предполагает активное использование водорода".
Водородомобили на Западе все активнее продвигаются в жизнь. Не так давно американское представительство компании Honda заявило о передаче нескольких своих водородных автомобилей в аренду частным лицам. В течение двухгодичных испытаний в Калифорнии будет анализироваться опыт повседневной эксплуатации автомобиля. В окрестностях Лос-Анджелеса губернатор Шварценеггер уже развернул строительство сети заправочных водородных станций, так называемой водородной магистрали.
Сегодня стоимость одного такого транспортного средства составляет несколько миллионов долларов. Однако к 2020 году зарубежные корпорации надеются значительно снизить себестоимость и довести цену до уровня обычной легковой машины.
1. Атомно-водородная энергетика и технология, М., 2008, с. 11-36
2. В.В.Рыбаков. Учебник газосварщика. – М., МАШГИЗ, 1956 г.
3. “Генерирование водорода путем гидролиза для энергоустановки на основе ТЭ подводного назначения”. Патент.5372617, США, 1994 г.
4. Водородная энергетика»: Легасов В. А. 1980
11