Специалисты стремятся найти возможности устранения этих проблемных аспектов. Так, внимание уделяется вопросам получения водорода из воды. Учитывая, что мировой океан исчисляется миллионами тонн воды, можно считать, что источник для получения водородного топлива неисчерпаем.

Преимуществами водородной энергетики является преодолевание трудности на пути к получению альтернативного источника энергии, ученые побуждают высокие эксплуатационные и технологические показатели энергоносителя. Имея низкий показатель вязкости, водород без проблем транспортируется по трубам. Его можно хранить в сжиженном, газообразном состоянии. Он довольно легок, срок хранения продолжительный.

Современные технологии водородной энергетики позволяют получать качественный топливный материал с высоким коэффициентом теплоотдачи. Этот энергоноситель с легкостью можно использовать как в промышленном производстве, так и для отопления жилых зданий. Он безопасен для окружающей среды, не токсичен. Не несет ни малейшей угрозы человеку и животным. По своей сути, водород является отличным топливным материалом. И есть огромные перспективы его использования. Однако вместе с ними существуют и определенные трудности в его добыче.

Кроме того, водород имеет большой потенциал для применения его в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания, поскольку имеет бо льшую эффективность чем бензин или дизельное топливо. При нагреве водород сжигается, но при этом не выделяет диоксид углерода (CO2). Соответственно водород меньше загрязняет атмосферу. Если сравнить один и тот же объём водорода и бензина, то получится, что автомобиль на водороде сможет проехать вдвое дольше. Сегодня существует несколько компаний, которые работают над созданием водородного двигателя для автомобилей. Многие из них (такие компании как Honda, BMW) уже вложили миллиарды долларов в свои исследования, пытаясь создать дешёвые водородные топливные элементы [1].

На данный момент известны несколько способ получения водорода. Среди них:

• 
  химический;
  
• 
  электролиз;
  
• 
  термохимический.
  

Все они относятся к традиционным методам. Но каждый способ сегодня является экономически и экологически нецелесообразным, по причине необходимости затраты природных ископаемых. Учитывая, что залежи природных материалов стремительно истощаются, нет смысла тратить дорогостоящие энергоносители для получения иного, пусть и дешевого. В настоящее время водородные топливные элементы все еще стоят значительную сумму денег, а чтобы запустить водородное транспортное средство, требуется большое количество энергии для сжижения топлива. Для хранения сжатого газообразного водорода, требуются специальные цистерны высокого давления, похожие на те, что используются для хранения сжатого природного газа. Эти цистерны должны иметь большой объём, что позволит избежать бесчисленных поездок на заправочную станцию через каждые несколько километров.

---

Многие экономисты полагают, что хотя водородные автомобили в будущем могут стать весьма популярными, пройдёт еще не одно десятилетие, прежде чем мы увидим эти транспортные средства в массовых количествах на рынке. Необходимо провести ещё много исследований и разработать целый ряд прорывных технологий, чтобы устранить существующие препятствия для перехода на водород в качестве основного источника энергии.

Перспективы заключаются в том, что хотя водородная энергетика имеет плюсы и минусы в равной степени, ученые все же склоняются к мысли, что смысл существования в будущем для ее развития имеются. Изобретение новейшего оборудования для добычи водорода поможет решить проблемные моменты. Уже сегодня есть некоторые наработки и понимание того, как удешевить процесс получения энергоносителя, снизив затраты газа.

Конечно, на пути к достижению этой цели специалистам предстоит решить не одну сложнейшую задачу. Однако обнадеживает то, что ученые имеют представление о процессе получения водорода. Остается только создать специальное оборудование, с помощью которого удастся воплотить идеи в реальность.

Справедливости ради нужно упомянуть и мнение других ученых, пессимистически настроенных по отношению к развитию водородной энергетики. По их мнению, его добыча и использование может представлять огромную угрозу для человечества. Малая изученность вещества способна стать причиной техногенной катастрофы вселенского масштаба. Правда, помимо предположений, специалисты не могут предоставить никаких четких аргументов в поддержку своей гипотезы.

Сейчас понятно только одно – водород является уникальным энергоносителем, но человечество не имеет технически совершенных способов его беспроблемной добычи [2].


3. Водородная энергетика: проблемы и перспективы

Проблемы

В настоящее время наряду с аргументами в пользу перехода в перспективе к «водородной экономике» существует мнение о ее неэффективности в принципе. Главный аргумент – это утверждение о ее низком КПД. Сегодня КПД водородной системы составляет 19-33 %, тогда как КПД электрической системы достигает значения 69%. Это основная проблема водородной энергетики. Но не рассматривается основной для сравниваемых энергоносителей параметр – время, в течение которого им необходимо аккумулировать. В результате некоторых расчетов выяснилось, что при краткосрочном аккумулировании энергии предпочтительнее оказывается электрическая система, при долгосрочном – водородная.

---

Перспективы
Таблица 1 - Энергоемкость основных видов энергетического топлива

Показатель энергоемкости		Вид энергетического топлива
	Водород	Природный газ	Бензин	Дизельное топливо	Метанол
Весовой, кВт·ч/кг	39,45	15,45	13,36	10,17	6,47
Объемный, кВт·ч/м3 (при атмосферном давлении)	3,53	11,11	9,89	8,3	4,99

Сравнительный анализ энергоемкости основных видов традиционного энергетического топлива и водорода позволяет сделать вывод о существенном преимуществе последнего по значению удельной весовой характеристики. С другой стороны, низкая плотность обуславливает сравнительно небольшую энергоемкость водорода по величине удельной объемной характеристики. Это обстоятельство вызывает необходимость использования водорода в сжатом или сжиженном состоянии. Решение проблемы хранения и транспортировки водорода как энергоносителя представляется одной из приоритетных задач в водородной энергетике. В настоящее время разработаны и опробованы технологии, позволяющие значительно сократить объемы водорода и повысить эффективность работы водородных электрохимических генераторов и топливных элементов [2,4]. Не менее значимым и перспективным направлением в водородной энергетике является повышение КПД топливных элементов за счет использования их в когенерационных и тригенерационных циклах [3].

Заключение
В данной работе нами были рассмотрены вопросы развития экологически чистых технологий в современной энергетике, произведен анализ основных направлений водородной энергетики, выделены наиболее значимые проблемы внедрения водородных технологий в энергосистему, показаны ключевые перспективы развития водородной энергетики.

Упадок промышленности делает Россию уникальнейшим полигоном для разработки стратегии внедрения альтернативной энергетики и в первую очередь водородной. В результате будет получен бесценный практический опыт внедрения водородной энергетики и страна получит уникальный исторический шанс возродить индустрию и вновь стать великой экономической державой.

---

В настоящее время не существует единого мнения о перспективах применения водорода в энергетике будущего. Показано, что при краткосрочном (<50-110 часов) аккумулирования энергии предпочтительнее оказывается электрическая система, при долгосрочном – водород. Можно предположить, что в энергетике будущего будут сочетаться элементы концепции «водородной экономики» и «электрического мира». В Российской Федерации создание благоприятных условий для развития технологий водородной энергетики и их внедрения в хозяйственный оборот должно быть основано прежде всего на создании эффективной нормативно-правовой стимулирующей базы, а также на поиске новых научных и технических решений в области хранения, транспортировки и синтеза водорода.

Выбор данной темы обусловлен тем, что водородная энергетика основывается на известных технологиях преобразования энергии в электрохимических генераторах или так называемых топливных элементах.

В работе мы исследовали водородные технологии, их преимущества, недостатки, а также проблемы и перспективы их развития.

Таким образом, задачи работы выполнены, цель достигнута.

Список использованных источников

1. 
   Кожевников В.П. Комфорт своими руками: разработки ученых ВУЗА воплощены в жизнь / Высшее образование в России. – 2014. – №3. – С. 88-93.
   
2. 
   Коверина А.Ю., Кретова М.А. Перспективы развития геотермальной энергетики в России / VIII Международный молодежный форум «Образование, наука, производство» Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. 2016.
   
3. 
   Коверина А.Ю. Энергия волн как альтернативный источник энергии / VIII Международный молодежный форум «Образование, наука, производство» Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. 2016.
   
4. 
   Коверина А.Ю. Влияние геотермальных станций на окружающую среду / VIII Международный молодежный форум «Образование, наука, производство» Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. 2016.
   
5. 
   Кудряш В.И., Лутовац М., Соколов С.А., Федянин В.И., Шалимов Ю.Н. Водородные технологии в альтернативной энергетике // Вестник ВИ ГПС МЧС России. 2015. №3
   
6. 
   Коверина А.Ю., Кожевников В.П. Энергия планеты Земля / Энергетические, управляющие и информационные системы: сб. докладов I-ой межд. научно-техн. конф. – Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2016. – С. 81–84.
   
7. 
   Пономарев-Степной Н.Н., Столяревский А.Я. Атомно-водородная энергетика / Альтернативная энергетика и экология. 2004. №3 (11). С. 5-10.
   
8. 
   Садчиков А.В. Конверсия биометана в водород на биогазовой станции, использующей комбинированное загрузочное сырье / Альтернативная энергетика и экология. 2016. – № 19–20 (207–208), С. 62–68.
   
9. 
   Садчиков А.В., Соколов В.Ю., Кокарев Н.Ф., Наумов С.А. Обеспечение энергетической независимости и экологической безопасности полигонов ТКО / Альтернативная энергетика и экология. 2016. № 15–18 (203–206), С. 104–111.
   

---

---

Смотрите также файлы

• Вариант 18 1 Как влияет быстрота остывания на строение металла, который кристаллизуется. Решение.docx

• Использование нейроигр в коррекционной работе учителя логопеда.docx

• 2. Общее устройство мостового крана, технические характеристики, смазка и карта смазки крана.docx

• Экспериментальноисследовательская деятельность.docx

• Пособие по тсп содержание.doc