термохимические циклы, где водород получают в несколько стадий.
Один из циклов Mark – 1: 2CuBr2 + 4H2O → 2Cu(OH)2 + 4HBr (7300C);
4HBr + Cu2O → 2CuBr2 + H2O + H2 (1000C);
2CuBr2 + 2Cu(OH)2 → 2CuO + 2CuBr2 + 2H2O (1000C);
2CuO → Cu2O + 1/2O2 (1000C).
Отрицательное воздействие водородной энергетики на окружающую среду следующее:
• при горении водорода на воздухе развиваются температуры, достаточные для окисления азота. Поэтому кроме воды среди продуктов горения есть некоторое количество оксидов азота NхОу;
• добыча водорода из его природных соединений в соответствии с законом сохранения энергии требует столько же энергии (в реальных условиях несколько больше), сколько мы получим при окислении водорода. Следовательно, необходимо затратить эквивалентное количество первичной энергии, которая не является экологически чистой. Значит, загрязнение из одного региона (где водорода потребляют) переносится в другой (где его получают);
• низкая плотность, взрывоопасность, высокая диффузионная подвижность требуют для работы с водородом новых материалов и технологий, которые вряд ли будут экологически чистыми;
• еще одна проблема – это аккумулирование водорода. Расход водорода, как и любого другого энергоносителя, будет неравномерным. Следовательно, нужно заранее проектировать устройства для его аккумулирования. На сегодня лучшими являются интерметаллические аккумуляторы (трехкомпонентные сплавы на основе редкоземельных элементов). Следовательно, нужно увеличение производства редкоземельных элементов, что не безопасно с точки зрения охраны окружающей среды.
Таким образом, использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии и энергосбережение, возможно, решат энергетические проблемы.
Немецкие ученые подсчитали мировой технический потенциал альтернативных источников энергии в год (млрд. тонн условного топлива):
биомасса – 5,6;
гидроэнергия – 2,8;
энергия ветра – 2,8;
геотермальная энергия – 1,9;
энергия приливов – 0,9;
энергия Солнца – 6,3;
всего – 20,3 млрд. тонн условного топлива.
Для сравнения – первичной энергии используется 9 млрд. тонн условного топлива.
1. Проблемы энергетики и причины их возникновения.
2. Какова роль химии в решении энергетических проблем?
3. Классификация энергоресурсов.
4. Традиционные виды топлива, их характеристика.
5. Основные продукты переработки нефти.
6. Перспективы развития синтетического топлива.
7. Влияние энергетики на окружающую среду.
8. Что такое тепловыделяющие элементы, где их используют?
9. Проблемы ядерной энергетики.
10. Альтернативные источники энергии, их характеристика.
11. Какие существуют альтернативные источники энергии, в использовании которых преобладают химические процессы?
12. Какие способы получения водорода вам известны?
13. Что такое биогаз? Способы