Wodór - nowoczesna energetyka
Wodór jest przyszłością elektromobilności i nowoczesnej energetyki.
Gęstość energii magazynowanej paliw mobilnych:
Benzyna = 32,4 [MJ/L] Diesel = 34,92 [MJ/L] Wodór = 120 [MJ/L] = 143MJ/kg
Produkcja Światowa H2 rocznie:
Chiny 25Mt, USA 10Mt, PL 1Mt =(Lotos 13-16t/h, Azoty 400tys t/r, PCC Rokita, Orlen, JSW, PGNiG, KGHM)
OZE:
Wodór 143MJ/kg = 39,72kWh/kg – 1Mt – 39,72TWh
(Powyższy potencjał produkcji to ok. 23% udziału w Miksie Energetycznym PL przed obróbką)
Miks energetyczny PL na rok 2010, 2035 scenariusz PRIMES 2016, na rok 2030 scenariusz IRENA 2018Cel udziału OZEee 2010 = 7% z 157TWh, PRIMES’16 = 20% z 212TWh, IRENA’18 = 33% z 217TWh
Objętości i przechowywanie:
komory kriogeniczne LH2 (Liquid) = -40℃= 233.15K, (350bar/700bar)
Gaz H2 = 90g/m3 Liquid LH2 = 70,8kg/m3 Solid H = 88kg/m3
Największy problem to magazynowanie i objętość zbiornika:
magazynowanie w wodorkach metali to max 5% wodoru ogólnej masy zbiornika.
magazynowanie w grafenie na dziś technicznym problemem jest wytworzenie odpowiednio dużej struktury monokrystalicznej zbiornika.
Praktyka
H35 (350bar) (autobusy, TIR) 1kg/45L – tankowanie 8kg/min, 1kg H35 = 3,80EUR / 100km
H70 (700bar) (samochody) 1kg/27L – tankowanie 4kg/min, 1kg H70 = 9,50EUR / 100km zasięg 220km/60L
Diesel jest 10x tańszy od wodorowych ogniw paliwowych jednak jego gęstość energetyczna to tylko 5,6 MJ/L i niestety jest paliwem kopalnym emitującym podczas spalania CO2.
Produktem ubocznym przy "spalaniu" wodoru jest H2O.
Zasada działania ogniwa wodorowego na przykładzie Mirai.
Silnik elektryczny zasilany ogniwem wodorowym
Silnik spalinowy wodorowy - Silnik Wankla
20 lat badań i praktyki Toyota Mirai
…