Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Najważniejsze materiały przyszłości – ciała stałe.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Najważniejsze materiały przyszłości – ciała stałe."— Zapis prezentacji:

1 Najważniejsze materiały przyszłości – ciała stałe.

2 WYKŁAD V A.Kryzys energetyczny i nowe paliwa. Wodór jako paliwo. B. Dlaczego wodór? Trochę historii. Stan obecny zagadnienia. Przyszłość. C. Najważniejsze problemy i wyzwania. Zalety magazynowania w fazie stałej. Jak moze pomóc teoria? D. Ogniwa paliwowe: budowa, rodzaje i zastosowania.

3 I believe that one day hydrogen and oxygen, which together form water, will be used either alone or together as an inexhaustible source of heat and light (Jules Verne, The mysterious island, 1874) THE DREAM

4 Some history

5 Dlaczego wodór? Spalanie paliw kopalnych i innych: -węgiel -ropa benzyna -metan -opony z odzysku etc. Energie odnawialne: -słoneczna -wiatru -geotermalna -wodna Energia jądrowa: -Reaktor nuklearny -Zimna fuzja, synteza mionowa gaz cieplarniany (CO 2 ) inne zanieczyszczenia (SO x, NO x ) wielka polityka: zmowy paliwowe, wojny o ropę ograniczona ilość ograniczona geopolityka kwestie zachowania krajobrazu zanieczyszczenia radioaktywne ryzyko niekontrolowanego procesu

6 - Wodór jest najlżejszym pierwiastkiem o masie atomowej 1 u. - Ciekły wodór ma bardzo małą gęstość 0.07 g/ml. - Zaleta jest taka że H zawiera 2.6 raza więcej niż benzyna energii na jednostkę masy. - Wada jest taka że H zawiera 4 razy mniej niż benzyna energii na jednostkę objętości. 15 gallonowy zbiornik paliwa zawiera 90 funtów benzyny; energetycznie równocenny zbiornik H ma 60 gallonów, i waży tylko 34 funty Pros and Cons /Za i przeciw/ - Gdy wodór jest spalany w powietrzu, głównym produktem jest woda (produkcja niektórych zwiazków N może być kontrolowana) - Jezeli narastające ogrzewanie sie klimatu na ziemi poprzez wzrost stężenia CO 2 okaże się być głównym problemem, wodór byłby wymarzonym paliwem.

7 Paliwa gazowe & ciekłe a stałe ?

8 Wartość rynkowa zagadnienia ($$$) W oparciu o prognozę ceny wodoru, przejmie on 5% rynku ropy w 2010 r. Światowy rynek ropy to $ 700 mld rocznie Przewidywany udział wodoru to $ 35 mld p.a. Baki ze stałym materiałem magazynującym H $ 5 mld p.a. Wynalazek mogłby byc licencjonowany lub sprzedany za $ 1 mld p.a. USA Freedom /$ 150 mln incl. $ 40 mln government share/ EUROPE Fuchsia, Hystory, Hymosses /$ 10 mln/ JAPAN Protium /$ ??? mln/

9 Czysta ekonomia wodorowa przyszłości Produkcja H H 2 (gaz) CH H 2 O CO H 2 aktywacja wiązania C–H fotoelektroliza wody, zielona energia H 2 (sprężony)H 2 (ciecz)H (stałe związki) Magazynowanie H Spalanie H kriogeniczne zbiorniki wysokocisnieniowe reakcje chemiczne H 2 /O 2 Fuel cellSilnik hybrydowy Pojazd o zerowej emisji

10 Efekty zwiększonej cyrkulacji wody w przyrodzie = ???

11 Samochód przyszłości: BMW 750 hL zaprezentowany podczas EURO 2000 Wczoraj: BMW 750 hL (München 2000) 6 autobusów z ogniwami paliwowymi (Chicago & Vancouver ) Dziś: pierwsze komercyjne modele (Honda & Toyota) (Japonia & California 2002/3) Jutro:tanie ogniwa paliwowe, tani H 2 (USA & Kanada 2010) Kto nie zajmie się tym tematem TERAZ, najprawdopodobniej nie będzie miał szansy zajać się nim w ogóle!

12 5 przykazań magazynowania wodoru w fazie stałej (i)Duża pojemność magazynująca: minimum 6.5 % wag H i co najmniej 65 g H/l w materiale magazynującym; (ii)T rozkł = 60–120 o C; (iii) Odwracalność termicznej absorpcji / desorpcji: niska temperatura desorpcji H i niskie ciśnienie absorpcji H (ciśnienie plateau rzędu paru barów w temp. pokojowej), lub latwość chemicznego przekształcenia produktów rozkładu ponownie w substraty; (iv) Niska cena; (v) Nietoksyczność, nieeksplozywność, chemiczna inertność itp., związku magazynującego wodór.

13

14 Budowa Ogniwa Paliwowego (Fuel Cell). Energia chemiczna Energia elektryczna małe straty cieplne, duża wydajność w por. z cyklem Carnota ANODA /PtKATODA /PtNafion®

15 Rodzaje ogniw paliwowych H 2 /O 2 : - Alkaliczne (150–200 o C) – wymagają użycia bardzo czystego H 2 i O 2 - Na kwas fosforowy (150–200 o C) – głównie średnie do dużych aplikacji stacjonarnych - Na stały tlenek (1000 o C) – ogniwa ekstremalnie wysokotemperaturowe, tolerują względnie zanieczyszczone paliwa wodorowe - Z membraną wymieniającą proton (Proton Exchange Membrane) lub polimerowo–elektrolitową (Polymer Electyrolyte) Fuel Cell (60–100 o C) – najbardziej rozwinięty rodzaj ogniw, największa ilość energii na jednostkę objętości ogniwa, najprawdopodobniej jedyny kandydat do zasilania środków transportu przyszłości - Na stopiony węglan (650 o C) – ogniwa wysokotemperaturowe, mogące używać bezpośrednio paliwa kopalnego, lub nawet CO - Protonowo–ceramiczne (700 o C) – używa bezpośrednio paliw kopalnych - Bezpośrednie ogniwa metanolowe (50–100 o C) – przyszłość w małych zastosowaniach moblinych - Zn/powietrze – niski koszt, względna nieodwracalność, użycie w armii

16 Stacjonarne FC Przenosne FC Laptop FC Cell.Ph. FC Transport/bus FC

17 Anchorage /Alaska/

18 Who does not pick up Hydrogen Storage subject NOW, most probably would NOT have chance to work on it at all.


Pobierz ppt "Najważniejsze materiały przyszłości – ciała stałe."

Podobne prezentacje


Reklamy Google