Vodik je gorivo budućnosti
    Nedjelja, 04 Prosinac 2011 19:16

    Vodik je gorivo budućnosti

    Vodik i kisik međusobno reagiraju i stvaraju vodu, a kod tog procesa se oslobađa energija – energija koja bi mogla pogoniti automobil budućnosti. Jedina „štetna" tvar koja nastaje kod te reakcije je uistinu voda. Eksplozijski potencijal navedenih plinova je istovremeno potencijal za novi način stvaranja energije. Inženjeri koriste reakciju plina praskavca u gorivim ćelijama za stvaranje energije. U njima se naime kontrolirano spaja vodik i kisik. Velika prednost uz nedostatak štetnih tvari: Zalihe vode, a time i zalihe vodika su praktički neiscrpljive. Nedostatak: I za stvaranje vodika je potrebna ensuncergija. Uz to i njegov transport nije bezopasan.

    Vodik - Gorivo budućnosti – vodik kao nosioc nade
    Čarobna riječ za novu tehniku stvaranja energije je goriva ćelija. Goriva ćelija može iz goriva – npr. vodika – i kisika direktno stvarati energiju. U gorivoj ćeliji se pod kontroliranim uvjetima između te dvije tvari odvija svima iz kemije poznata reakcija plina praskavca.

    Pogled u gorivu ćeliju
    Gorive ćelije se sastoje od anode – pozitivnog pola i katode – negativnog pola. Na jednoj strani se dovodi vodik, a na drugoj kisik. Oba elementa se ponovno žele povezati u vodu. No, membrana propušta samo dio vodikovog atoma – pozitivno nabijen proton. Negativno nabijen elektron za razliku od toga mora „zaobilaznicom". Stoga u gorivoj ćeliji teče električna struja.

    Vodik - Stvaranje energije – istovremeni problem i prilika
    Problem: I vodik nastaje samo korištenjem energije, budući da se mora odvojiti od kemijskih spojeva kao što je voda. Vodik će stoga tek tada biti „koristan" izvor energije, kad će se moći ekološki prihvatljivo proizvesti.

    2/3 električne energije danas potječu iz fosilnih oblika energije, kao što je ugljen, nafta ili plin. Ako bi svi automobili npr. u Njemačkoj bili pogonjeni vodikom, moralo bi se izgraditi od 100 do 200 novih elektrana. Samo regenerativni izvori enrgije mogu navedeni problem ekološki prihvatljivo riješiti. 14.000 Elektrana na vjetar stacionirano je u Njemačkoj. No za pogon automobila na vodik samo u Njemačkoj bilo bi potrebno 30 puta toliko elektrana.

    Solarna polja u pustinji kao izvor električne energije
    Mnogi inženjeri stoga zagovaraju solarnu energiju. Problem kod toga: U Europi nema dovoljno sunčanih dana, da bi se stvorilo dovoljno električne energije. Riješenje bi mogle biti solarne ćelije u pustinji. Tamo Sunce sija svaki dan. Da bi se promet zemlje veličine Njemačke prebacio na vodikom pogonjene automobile, moralo bi se područje površine 60 x 60 km prekriti solarnim ćelijama. No, u pustinji nema dovoljno vode, da bi se odmah na mjestu stvarao vodik. Dalekovod bi morao električnu energiju prenositi npr. u Italiju, tako da bi se u Europi mogao stvarati vodik u dovoljnim količinama. Da bi se vodik mogao transportirati, potrebno ga je „ukapljiti". To se može postići npr. ekstremnim hlađenjem. Tekući plin tada ima temperaturu od – 253º C i nije baš bezopasan.

    Gorivo budućnosti – automobili na vodik kao elektrane na kotačima
    Pojedini proizvođači automobila koriste već vodik u spoju sa gorivom ćelijom. U toj maloj elektrani se električna energija proizvodi direktno u vozilu. Ona nastaje povezivanjem vodika i kisika, te pogoni elektromotor.

    Uz to što su ekološki prihvatljivi, automobili na vodik imaju i daljne prednosti: Njihov pogonski sustav ne zauzima mnogo prostora, te je smješten u podvozju vozila, karoserija se samo spaja na podvozje – to stvara prostor u vozilu. Mjenjačka kutija je automatizirana i motor je veoma tih. Elektromotor uz to ima veći okretni moment i ubrzava brže od klasičnog Otto motora.

    Eksplozivna energija vodika
    Za vozača je opasno kod „prebacivanja" vodika u vozilo – kod toga se može povrijediti zbog veoma niske temperature vodika. Moguće riješenje: vodik u spremnik automobila toči robot. Specijalni ventil bi uz to morao spriječiti izlaz plina. U slučaju da se vodik pomiješa sa kisikom, došlo bi do eksplozije.

    Da bi se to spriječilo, spremnici vodika se izrađuju iz više slojeva čelika. Aluminijska folija kod toga služi kao toplinski izolator. Spremnik vodika kojim se može prevaliti 450 kilometara teži oko 100 kilograma. Da se u slučaju sudara spremnik ne zapali, spremnik i linije za dovod goriva se postvaljaju na mjesta koja su sigurna u slučaju sudara. Crash testovi su pokazali da navedeni spremnici „prežive" čak i ekstremne sudare. Sigurnosni ventili uz to sprečavaju eksploziju plina.

    radicalproject.blogspot.com


    Ako se vodik poveže sa kisikom, nastaje voda – i prasak. Kod navedene reakcije plina praskavca oslobađa se i nastaje električna energija. Da bi se vodik uopće proizveo, potrebne su velike količine fosilnih goriva, kao što je npr. zemni plin. Kod tog procesa nastaje ugljik dioksid, koji šteti ekosustavu. Ako se koriste alternativni izvori energije, računica se više ne isplaća, jer regenerativni izvori energije za stvaranje vodika „potroše" više energije, nego što kasnije dobiveni vodik sadržava. Tek kad će alternativni izvori postati eficijentniji, vodik će postati energetski izvor sa smislom, a automobili kao što je BMW 750 hl ekološki prihvatljivi automobili na vodik.

    Vodik – eksplozivna trojka
    Ako se vodik poveže sa kisikom nastaje voda i dolazi do eksplozije (Omjer vodik : kisik = 2 : 1). Navedena reakcija plina praskavca oslobađa energiju koja ponovno stvara električnu energiju, a ona pogoni elektromotor. I to sve bez ikakvih ispušnih plinova. Oba elementa su na Zemlji raspoloživa u praktički neograničenim količinama.

    No, da bi se vodik i kisik uopće spojili, prvo ih je potrebno razdvojiti. Za taj proces je momentalno potrebno previše električne energije, koja se uz to najčešće stvara iz fosilnih goriva kao što su ugljen, nafta i zemni plin (metan). Kod tog procesa proizvodnje električne energije nastaje za klimu štetan nusprodukt – ugljikov dioksid.

    Da bi se vodik stvorio na ekološki prihvatljiv način, električna energija se mora proizvesti iz regenerativnih izvora energije, kao što je geotermalna energija (korištenje zemljine topline), solarna energija, energija vjetra ili vode. No, momentalno se veoma malo vodika proizvodi na taj način. Razlog: Uložena energija je mnogo veća od dobivene energije. Sve u svemu: Vodik je praktički neiscrpljiv izvor energije, no globalno gledano, bilanca je negativna – navedeni proces se jednostavno ne isplaća. Uz momentalnu tehnologiju potrebne su ogromne količine energije, da bi se stvorile male količine „ekološki prihvatljivog" vodika.

    Vodik – eksplozivna energija
    Za industriju je vodik energetski izvor budućnosti. Da bi se koristio, navedeni plin se mora pretvoriti u stanje pogodno za transport. Da bi se to postiglo, inženjeri ga hlade na minus 253º C. Posljedica: Vodik mijenja agregatno stanje u tekuće, te se iz tog razloga može jednostavno skladištiti u spremnicima. Važno je da tekući vodik ne dođe u kontakt s kisikom, jer kod omjera od 1 : 4 (vodik : kisik), oba plina eksplodiraju kao bomba.

    Princip gorive ćelije
    Princip reakcije plina praskavca koriste i inženjeri kod proizvodnje energije pomoću gorivih ćelija. Razlika: Oni u gorivim ćelijama kontrolirano spajaju vodik i kisik. Sama goriva ćelija se sastoji od tri sloja: Anoda ( pozitivni pol izvora električne energije), elektrolita (tvar koja u vodenoj otopini provodi električnu energiju) i katode (negativnog izvora električne energije).

    Goriva ćelija: Kontrolirana reakcija plina praskavca
    Način rada gorive ćelije: Na anodi je vodik, a na katodi kisik.. Između se nalazi elektrolit, koji sprečava tok elektrona od anode do katode. Budući da vodi pokušava „doći" do elektrode, ali ga kod toga sprečava elektrolit, njegove molekule otpuštaju elektrone. Preostaju ioni vodika koji kroz elektrolit mogu proći do katode.Tamo se povezuju sa kisikom. Da bi od njih mogla nastati voda i energija, nedostaju im elektroni koji su se prije odvojili od vodika. Da bi se elektroni ponovno vratili u „kružni tok", anoda i katoda se povezuju električnim vodičem. Posljedica: ioni vodika, elektroni i kisik se spajaju u vodu. Kod toga dolazi do kontroliranih eksplozija plina praskavca,a kao posljedica teče električna struja. Jedini „otpadni" produkt kod proizvodnje energije pomoću gorivih ćelija je čista voda.

    Vodik – energija budućnosti u spremniku
    Motori automobila najčešće spaljuju benzin ili naftu. Oni stvaraju za ekosustav štetan ugljik dioksid. Prihvatljiviji za ekosustav su automobili na vodik. Njih naime pogone gorive ćelije. U njima se vodik pretvara u električnu energiju. Teoretski kod toga ne bi smjele nastajati štetne tvari. No, to se ne događa uvijek. Pojedine automobile naime ne pogoni čisti vodik, već „metanolizirani" vodik - a kod „pretvaranja" tog vodika u energiju oslobađa se ugljikov dioksid.

    Automobil na vodik: BMW „750 hl"
    Bez metanola u odnosu na to funkcionira BMW-ov model „750 hl". Kod navedenog modela čisti vodik pogoni normalni Otto motor. No, i ovdje postoji problem: BMW-ov motor s 12 cilindara troši prilično: 40 litara vodika na 100 kilometara. A tih 40 litara vodika prvo treba proizvesti na ekološki prihvatljiv način. A to nije isplativo, jer da bi se proizvela litra vodika sa snagom jedne litre benzina, mora se uložiti energija od tri litre benzina. BMW želi problem zaobići tako da za stvaranje vodika koristi regenerativne izvore energije, kao što su solarne elektrane. No, momentalno je regenerativne izvore energije eficijentnije koristiti za zamjenu klasičnih elektrana kao što su elektrane na ugljen, ili nuklearne elektrane, nego da se koriste za proizvodnju vodika.

    Prijelazni automobil na vodik: BMW 7
    Za prijelazno razdoblje s benzina na vodik BMW je razvio automobil, koji može koristiti oba goriva: BMW 7. Vozač pritiskom na tipku odlučuje čime će napuniti spremnik goriva. Automobil je opremljen duplim sustavom za ubrizgavanje i transport goriva, kao i duplim poklopcem spremnika za gorivo. Spremnik vodika se nalazi u prtljažniku automobila. Spremnik je veoma velik, ali kao što su pokazali crash testovi i veoma stabilan. On mora svoj sadržaj zadržati u tekućem stanju i temperaturi nižoj od minus 253º C, da bi se osigurali „normalni" uvjeti za rad motora.

    radicalproject.blogspot.com


    Zbog moje dobi bi bilo logično da se ne blamiram i budem s mirom, unatoč tome Vam se ipak obraćam. Ljudi imaju svakakve hobije a moj je uzaludno trošenje vremena i papira u konstruiranju i nemogućih naprava. Moj neobičan hobi me naveo na teoriju koje ću vam pokušati predstaviti.

    Tvrditi ono što ovim konceptom, pokušavam dokazati za nekog tko je nekad davno i malo vremena proveo u školi i stekao kakvu takvu titulu izgleda krajnje neozbiljno. Dokazivati da sam došao na ideju koja može pomiriti naš sadašnji način života i ekologiju putem banalno jednostavne sprave koja može: osigurati vodu tamo gdje je potrebna i dovoljno praktički besplatne energije. Uz sve to, moja ideja može pokrpati ozonske rupe i zadržati more na prihvatljivoj razini. To može samo vodik, (konkretno 1/3 vode na Zemlji pretvorena u vodik) koji je sposoban dići se u slobodan svemir. Ako ga ispustimo tako da ga sunčani vjetrovi ne mogu pomesti i vratiti nazad kao vodu, možda možemo kontrolirati čak i razinu mora??? Samo nam nedostaje jeftin način proizvodnje vodika, tj. vodik- kojeg teorija održivosti energije drži daleko od komercijalne upotrebe.

    Ako teorija održivosti energije drži vodu onda nam je budućnost- u vodi – nadajmo se da neće pasti u vodu. Upravo voda i vodik nude prihvatljivo rješenje. U vodi mogu i djelovati dvije sile: sila teže i sila uzgona. To su dvije suprotstavljene i doslovno uvijek dostupne prirodne sile koje su i ekološki prihvatljive. Gotovo znamo sve o sili teži, ponešto znamo i o dinamici tijela, koje tone ili ga pokreće uzgon. Znamo da su to, kao već rečeno, dvije suprotne, ali i prirodne sile. Uzgon može nastati promjenom agregatnog stanja vode. To je u osnovi elektroliza vode, kada voda iz tekućeg prijeđe u plinovito stanje koje stvori silu uzgona, koja u stupcu vode od 2000 m ima potencijal koji može vratiti i više od uložene energije koja je potrebna za samu elektrolizu.

    To znači da je ovako zamišljen uređaj samoodrživ, a po zakonu održivosti energije bi trebao biti neodrživ?????Moguća brzina takva uređaja je srednja brzina: kojom tijelo teže od vode tone-(sila teže pogoni dolje) i brzine koju balon ispunjen plinovitima HHO -(uzgon potiskuje gore) uzgon podiže uz stupac vode.Naglašavam, moji opiti upućuju na brzinu od 0,7 m/s

    1 kWh = 367200 kpm – (Stara jedinica kpm je iznimno praktičnija od N ili J.)

    Ako za dobivanje 1 m3 vodika treba 4,8 kWh el. enr..x 367200 kpm a to = 1762560 kpm

    Uz 1 m3 vodika dobivamo i 1/3 m3 kisika a oni zajedno istisnu više od 1300 dcm3 vode, a ta količina plina istisne i više od 1300 kg-kp istisnute slane-morske vode.

    1300 kp x 0,7 m/s = 910 kpm/s

    910 kpm/s će u stupcu vode ili na putu od 2000 m x 910 kpm/s = 1820000 kpm.

    182000 kpm : 367200 kpm = 4,9 kWh To je pristranom autoru dovoljno da tvrdi da proizveden vodik u vodenom stupcu od 2000 m može biti jeftiniji na većem stupcu vode čak i besplatan ali sigurno ekološki prihvatljiv.Vodik dobiven iz vode bi tada imalo smisla ispustiti i poslati u slobodan svemir, a s kisikom bi barem teoretski mogli pokušati „pokrpati" sada stanjen ozonski sloj.
    radicalproject.blogspot.com
    Pročitano 8874 puta

    O nama

    Hrastović Inženjering d.o.o. od 2004. se razvija u specijaliziranu tvrtku za projektiranje i primjenu obnovljivih izvora energije. Osnova projektnog managementa održivog razvitka društva je povećanje energijske djelotvornosti klasičnih instalacija i zgrada te projektiranje novih hibridnih energijskih sustava sunčane arhitekture. Cijeli živi svijet pokreće i održava u postojanju stalni dotok Sunčeve energije, a primjenom transformacijskih tehnologija Sunce bi moglo zadovoljiti ukupne energetske potrebe društva.

    Kontakt info

    HRASTOVIĆ Inženjering d.o.o.
    Kralja Tomislava 82.
    31417 Piškorevci
    Hrvatska

    E-mail: info@hrastovic-inzenjering.hr
    Fax: 031-815-006
    Mobitel: 099-221-6503
    © HRASTOVIĆ Inženjering d.o.o. - design & hosting by Medialive