Magazynowanie i transport wodoru
|
|
- Stanisława Romanowska
- 6 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Magazynowanie i transport wodoru 6.1. Wprowadzenie 6.2. Aspekty bezpieczeństwa związane z używaniem wodoru 6.3. Produkcja, dystrybucja oraz przechowywanie wodoru 6.4. Technologie przechowywania wodoru 6.5. Stacje paliwowe umożliwiające tankowanie wodoru 6.6. Podsumowanie Odnawialne źródła energii / Magazynowanie i transport wodoru 91
2 6.1 Wprowadzenie Wodór w porównaniu z innymi pierwiastkami posiada wiele niezwykłych cech. Jest najlżejszym i najpowszechniej występującym pierwiastkiem w przyrodzie. W trakcie spalania w tlenie, uwalnia on duże ilości energii. Ma wysoką wartość energetyczną, w przeliczeniu na jednostkę masy, lecz jego wartość energetyczna, w przeliczeniu na jednostkę objętości, jest niewielka (w standardowej temperaturze i ciśnieniu atmosferycznym). W tabeli 6-1 porównano właściwości wodoru z właściwościami metanu, metanolu, etanolu propanu i benzyny. Na ziemi wodór nie występuje w wolnej postaci, dlatego otrzymuje się go w procesie elektrolizy, parowego reformingu gazu ziemnego, gazyfikacji węgla oraz reformingu/utlenieniu innych węglowodorów lub produktów biomasy. Właściwości Wodór Metan Metanol Etanol Propan Benzyna Masa molowa (g/mol) ~107.0 Gęstość (kg/m3) 20 C oraz 1 atm Temperatura wrzenia ( C) Temperatura zapłonu ( C) < Granicza zawartość w powietrzu powodująca zapłon (%) Produkcja CO 2 na jedn. energii Temperatura samozapłonu w powietrzu ( C) Najwyższa wartość opałowa (MJ/kg) Najniższa wartość opałowa (MJ/kg) Tabela 6-1. Porównanie wodoru i innych paliw [11] Wodór jest bardzo dobrym paliwem, które w przyszłości będzie miało ogromne zastosowanie w produkcji energii. Zalety wodoru to [11]: Wodór może być otrzymywany z różnych źródeł, często całkowicie odnawialnych. Głównym źródłem, najbardziej obfitym jest woda. Wodór można przechowywać w postaci ciekłej, gazowej lub stałej. Może być także przechowywany w postaci związanej w takich substancjach, jak metanol, etanol lub wodorki metali. Może być produkowany z dużą wydajnością. Może być przekształcany w energię z dużą wydajnością. Może być bezpiecznie transportowany i przechowywany podobnie, jak inne konwencjonalne paliwa. 92 Magazynowanie i transport wodoru / Odnawialne źródła energii
3 Wodór może być źródłem energii w zastosowaniach przemysłowych, domowych, w transporcie lub systemach przenośnych. Może zastąpić ropę naftową i być wykorzystany jako paliwo w różnych pojazdach. Może być także źródłem energii elektrycznej w gospodarstwach domowych. Główną zaletą wodoru jest jego przewaga nad tradycyjnymi paliwami kopalnymi wynikająca z aspektów związanych z ochroną środowiska. Wodór może być produkowany, bez emitowania dodatkowych zanieczyszczeń do środowiska, jedną z poniższych metod: W procesie elektrolizy przy użyciu elektryczności pochodzącej wyłącznie z energii jądrowej oraz z odnawialnych źródeł energii (tak jak w zestawie edukacyjnym energii odnawialnej). Poprzez parowy reforming paliw kopalnianych, w połączeniu z wykorzystaniem nowych technologii ograniczających emisje dwutlenku węgla. Poprzez termochemiczne lub biologiczne procesy fermentacyjne z wykorzystaniem biomasy. Główną wadą wykorzystania, jako substratu, różnych węglowodorów jest to, iż produktem ubocznym są duże ilości dwutlenku węgla zanieczyszczającego środowisko. Alternatywą jest wykorzystanie reakcji rozkładu wody przy użyciu elektryczności w procesie elektrolizy. W metodzie tej nie powstaje dwutlenek węgla, tlenki azotu lub tlenki siarki. 6.2 Aspekty bezpieczeństwa związane z używaniem wodoru Wodór jest postrzegany przez społeczeństwo jako jedno z najbardziej niebezpiecznych paliw. Wbrew pozorom jest mniej palny niż benzyna lub inne paliwa kopalne. Jak każde inne paliwo zagrożenia pojawiają się w momencie nieprawidłowego przechowywania i transportu. Zagrożenia te można zminimalizować stosując odpowiednie systemy kontrolne. Katastrofa Hindenburga: 6 maja 1937 roku wydarzyła się katastrofa sterowca Hindenburg. Niemiecki sterowiec spłonął w ciągu jednej minuty w trakcie cumowania na lotnisku w Lakehurst w stanie New Jersey (USA). Zmarło trzydzieści pięć z dziewięćdziesięciu siedmiu osób będących na pokładzie. Przyczyny katastrofy były omawiane na całym świecie i powstały różne teorie wyjaśniające pożar sterowca. Badania ujawniły, że poszycie sterowca było polakierowane środkiem, który miał właściwości gromadzenia w sobie ładunku elektrycznego. Podczas przelotu, na poszyciu w tylnej części sterowca zgromadziła się bardzo duża ilość ładunku elektrycznego. Gdy zacumowano Hindenburga, między naelektryzowanymi i nie naelektryzowanymi płatami poszycia, przeskoczyła iskra, która zapoczątkowała pożar łatwopalnej powłoki. Pożar wodoru nastąpił dopiero po kontakcie z ogniem. Wodór z powodu katastrofy Hindenburg a oraz skojarzeń z bombą wodorową, został niesprawiedliwie uznany jako jeden z najniebezpieczniejszych gazów. Temperatura samozapłonu wodoru jest wysoka, dlatego powyższa teoria nie do końca odpowiada prawdzie. Odnawialne źródła energii / Magazynowanie i transport wodoru 93
4 Wodór jest małą cząsteczką, dlatego łatwiej wycieka przez nawet minimalne nieszczelności. Gaz ziemny ma gęstość energii trzy razy większą niż wodór w warunkach normalnych, dlatego przy wycieku gazu ziemnego może uwolnić się o wiele więcej energii. Przy wystąpieniu nieszczelności wodór rozprasza się znacznie szybciej niż inne paliwa. Wodór jest lekki i jego dyfuzja w powietrzu jest szybsza niż dyfuzja benzyny, propanu lub gazu ziemnego. Jeżeli eksplozja już się zdarzy, to wydzielona energia, w przeliczeniu na jednostkę objętości nagromadzonego paliwa, jest mała [11]. Potencjalnym zagrożeniem związanym z wodorem, wykorzystywanym jako paliwo w pojazdach, jest jego toksyczność i wybuchowość. Zapłon wodoru może wystąpić w wyniku problemów w systemie przechowywania paliwa lub pracy ogniwa paliwowego. W ogniwach paliwowych niewielkie ilości wodoru i tlenu oddzielone są cienką membraną polimerową (patrz rozdział 5). Jeżeli membrana pęknie ogniwo paliwowe natychmiast traci swój potencjał, a system może automatycznie odłączyć przewody zasilające ogniwo w paliwo. Istnieje wiele systemów kontrolnych powodujących, że używanie wodoru jako paliwa staje się bardzo bezpieczne [11]: Zapobieganie przeciekom poprzez bardzo dokładne testowanie szczelności zbiorników. Instalowanie wielu zaworów odcinających. Projektowanie urządzeń odpornych na wstrząsy, wibracje oraz wysokie temperatury. Stosowanie czujników wodoru do wykrywaniu przecieków. Zapobieganie zapłonowi poprzez lokalizację wszystkich zagrożeń powodujących powstanie iskry elektrycznej. Separacja ogniw paliwowych od innych urządzeń elektrycznych. Aby wodór był szeroko stosowany, niezbędne jest opracowanie międzynarodowych przepisów i norm dotyczących budowy, konserwacji i eksploatacji obiektów oraz urządzeń wodorowych. Spójność wymagań bezpieczeństwa zwiększyłoby zaufanie konsumentów do korzystania z wodoru. 6.3 Produkcja, dystrybucja oraz przechowywanie wodoru W celu przechowywania, transportowania oraz dozowania, wodór kompresuje się w wysokociśnieniowych zbiornikach lub przechowuje się go w zbiornikach w postaci ciekłej, w temperaturze poniżej temperatury krytycznej wodoru (poniżej -240 C). Na krótkich odległościach wodór może być transportowany rurociągiem. W Stanach Zjednoczonych i Europie istnieje kilka systemów rurociągowych wykorzystywanych do transportu wodoru. Łatwiejszym jednak rozwiązaniem transportu, na dłuższych odległościach, jest transport kolejowy lub samochodowy przy pomocy specjalnych pojemników Technologie produkcji wodoru Obecnie wodór wytwarzany jest z różnych paliw kopalnych (ropy naftowej, gazu ziemnego i węgla). Do najczęściej stosowanych technologii zalicza się parowy reforming gazu ziemnego, niepełne utlenianie węglowodorów i zagazowanie węgla. Jednakże te technologie nie wpływają na zmniejszenie zależności produkcji wodoru od paliw kopalnych. Elektroliza wody jest technologią na tyle rozwiniętą, iż można ją wykorzystać do przemysłowej produkcji wodoru (patrz rozdział 4). Proces ten jest skuteczny, lecz wymaga dużych ilości energii elektrycznej. Problem ten można rozwiązać wykorzystując do procesu 94 Magazynowanie i transport wodoru / Odnawialne źródła energii
5 elektrolizy i wytwarzania wodoru energię uzyskaną z turbin wiatrowych i paneli słonecznych. Technologie te są już na tyle rozwinięte, iż mogą z powodzeniem być stosowane do wytwarzania energii elektrycznej na skalę przemysłową. W innych rozwiązaniach, przy produkcji wodoru można wykorzystać energię elektryczną wytworzoną w elektrowniach wodnych lub jądrowych (szczególnie poza godzinami szczytu związanego z zapotrzebowaniem na energię), w procesach termicznego rozkładu, fotolizy i cykli termochemicznych. Najczęściej wykorzystywanymi technologiami w produkcji wodoru są: parowy reforming, częściowe utlenianie, zagazowanie węgla, procesy fermentacyjne z biomasy oraz elektroliza wody Reforming parowy Reforming parowy (Ilustracja 6-1) jest najczęściej stosowaną i zarazem, najtańszą metodą wytwarzania wodoru z paliw kopalnych. Aktualnie do przeprowadzania reformingu wykorzystuje się katalizator niklowy. W pierwszej reakcji metan reaguje z parą wodną, w efekcie czego wytwarza się tlenek węgla i wodór. W kolejnej reakcji tlenek węgla reaguje z wodą na katalizatorze i wytwarza się dwutlenek węgla i wodór. Gaz ziemny jest najtańszym paliwem kopalnym wykorzystywanym do produkcji wodoru, lecz i tak koszt wyprodukowania wodoru, w tej technologii, jest od dwóch do trzech razy wyższy, niż koszty produkcji benzyny z ropy naftowej Częściowe utlenienie Ilustracja 6-1. Zakład reformingu parowego Reakcja egzotermiczna: Jest to reakcja chemiczna, podczas której wytwarzana jest energia w postaci ciepła, światła lub dźwięku. Przeciwieństwem reakcji egzotermicznej jest reakcja endotermiczna. Reakcja endotermiczna: Inną metodą otrzymywania wodoru jest reakcja częściowego utleniania. W reakcji utleniania węglowodorów (metanu, gazu ziemnego), np. tlenem z powietrza, powstaje dwutlenek węgla i woda. Jeżeli ilość tlenu będzie niewystarczająca to powstanie wodór i tlenek węgla, niewielkie ilości dwutlenku węgla oraz inne substancje, w zależności od czystości tlenu[11]. Reakcja niepełnego utleniania jest reakcją egzotermiczną. Jest to reakcja chemiczna, która do swego przebiegu zużywa energię pobieraną z otoczenia. Reakcja niepełnego utleniania przebiega znaczenie szybciej niż reforming parowy, lecz jest mniej wydajna, w przeliczeniu na jednostkę wyprodukowanego paliwa. Odnawialne źródła energii / Magazynowanie i transport wodoru 95
6 Gazyfikacja węgla (zagazowanie węgla) Zagazowanie węgla jest najstarszym sposobem wytwarzania wodoru. Było ono wykorzystywane do produkcji gazu miejskiego, gdy niedostępny był jeszcze gaz ziemny. Węgiel ogrzewa się i miesza, w obecności katalizatora, z parą wodną co daje nam gaz syntezowy. Z tego gazu ekstrahuje się wodór i inne substancje chemiczne lub spala się go wytwarzając elektryczność. Przeprowadzono wiele badań naukowych skupiających się na ograniczeniu emisji zanieczyszczeń takich, jak tlenki azotu i siarki, rtęci i węgla. Ilustracja 6.2 przedstawia niemiecką fabrykę produkującą gaz syntetyczny. Gazyfikacja (zagazowanie): Proces chemiczny lub cieplny konwersji substancji na gaz syntetyczny. Proces gazyfikacji jest często wykorzystywany do konwersji węgla i biomasy w celu otrzymywania paliw. W trakcie wykorzystywania biomasy do produkcji paliwa gazowego nie następuje emisja dwutlenku węgla do środowiska. Niestety koszty produkcji wodoru, z wykorzystaniem biomasy, są znacznie wyższe niż koszty produkcji wodoru z paliw kopalnych. Procesy biologiczne produkcji wodoru z biomasy to: fermentacja, fermentacja beztlenowa i procesy metaboliczne. Są one jednak mało wydajne w porównaniu z tradycyjnymi technikami produkcji wodoru. Ilustracja 6-3 przedstawia wykorzystanie biomasy. Ilustracja 6-2. Zakład zagazowywania w Niemczech Biomasa Wodór może być wytwarzany z biomasy pochodzącej z odpadów uzyskanych z hodowli roślin i zwierząt, z wykorzystaniem procesów pirolizy i gazyfikacji. Piroliza: Proces rozkładu termicznego substancji stałych, ciekłych i gazowych prowadzony poprzez poddawanie ich działaniu wysokiej temperatury bez dostępu tlenu i innych utleniaczy. Uzyskane produkty można stosować jako paliwo lub substraty do kolejnych syntez chemicznych. W przemysłowych zastosowaniach pirolizie poddaje się węgiel, biomasę, odpady, tworzywa sztuczne i gumę. Ilustracja 6-3. Spalanie biomasy 96 Magazynowanie i transport wodoru / Odnawialne źródła energii
7 Elektroliza wody Elektrolizę wody przeprowadza się w celu uzyskania wodoru o bardzo wysokiej czystości (więcej informacji znajduje się w rozdziale 4). W zależności od metody wytworzenia elektryczności, użytej w procesie elektrolizy, różne są korzyści dla środowiska naturalnego. Jeżeli energia elektryczna wyprodukowana była z odnawialnych źródeł, takich jak energia wiatrowa, słoneczna oraz biomasa, to produkcja wodoru, przy życiu elektrolizy, jest technologią, która nie emituje zanieczyszczeń do środowiska. Jeżeli wykorzystuje się energię elektryczną bezpośrednio z sieci elektrycznej lub energii jądrowej, niezbędne jest poważne zredukowanie kosztów produkcji wodoru, aby proces był opłacalny. Ilustracja 6-4. Elektroliza wody 6.4 Technologie przechowywania wodoru Do przechowywania wodoru stosuje się wiele technologii dostępnych komercyjnie. Najpopularniejszą metodą jest użycie zbiorników wysokociśnieniowych występujących w różnych rozmiarach i wykorzystywanych w różnych zakresach ciśnień. W tym rozdziale przedstawiono różne metody przechowywania wodoru Duże podziemne magazyny Wodór może być przechowywany pod ziemią w jaskiniach, formacjach wodonośnych i przestrzeniach pozostałych po wydobyciu ropy naftowej i gazu. Systemy podziemnego magazynowania wodoru są zbliżone do systemów magazynowania gazu ziemnego, lecz są około trzykrotnie droższe. Podziemne systemy składowania wodoru stwarzają minimalne problemy techniczne. W rzeczywistości istnieje już kilka takich magazynów np. w Kilonii (Niemcy), a francuska firma Gas de France przechowuje w taki sposób gaz ziemny. W wielkiej Brytanii Imperial Chemical Industries przechowuje wodór w kopalniach soli, w zagłębiu Teeside Samochodowe zbiorniki ciśnieniowe wodoru W większości przypadków wodór magazynuje się w zbiornikach ciśnieniowych. Istnieje niewiele materiałów konstrukcyjnych używanych do produkcji zbiorników wykorzystywanych do przechowywania wodoru, ponieważ wodór zwiększa znacznie ich kruchość. Aktualnie najlepszym rozwiązaniem są ultralekkie materiały kompozytowe, które wytrzymują ciśnienia powyżej 20 bar. Są one używane w prototypach samochodów i autobusów. Niektóre zbiorniki wykorzystywane są do długoterminowego przechowywania wodoru, inne przystosowane są do ciągłego napełniania i opróżniania. Odnawialne źródła energii / Magazynowanie i transport wodoru 97
8 Istnieją cztery rodzaje zbiorników wodoru [20]: Typ pierwszy to zbiorniki metalowe wykonane ze stali, wytrzymujące ciśnienie 200 bar, lub z aluminium, wytrzymujące maksymalne ciśnienie 175 bar [20]. Typ drugi to aluminiowe zbiorniki zbrojone włóknem szklanym/aramidowym lub włóknami węglowymi. Maksymalne ciśnienia robocze dla zbiorników aluminium/włókno szklane oraz stal/włókna węglowe wynosi 263 bar, a dla zbiorników zbrojonych włóknem szklanym/aramidem bar. Butle trzeciego typu wykonane są z kompozytów włókno szklane/aramid lub włókno węglowe z wkładem metalowym. Maksymalne ciśnienie wynosi odpowiednio 305 i 438 bar [20]. Butle typu czwartego wykonane są z typowego włókna węglowego pokrytego warstwą polimerową. Są w stanie wytrzymać ciśnienie powyżej 661 bar. Pierwsze pojazdy sprzedawane komercyjnie wykorzystują zbiornik czwartego rodzaju (Mercedes-Benz: F-Cell, oraz Toyota: FCHV; HydroGen4). Ilustracja 6-5. Ciśnieniowy zbiornik wodoru Magazynowanie wodoru w postaci ciekłej Zbiorniki z ciekłym wodorem mogą być wykorzystane w transporcie oraz urządzeniach przenośnych. Technologia wytwarzania wodoru, w postaci ciekłej, wymaga dużych nakładów energetycznych. Sprężony wodór musi być schłodzony do bardzo niskiej temperatury (20,28 K, -423,17 F/ C). Główną zaletą magazynowania wodoru, w postaci ciekłej zamiast gazowej, jest to, że zajmuje on znacznie mniej miejsca. Kiedy wodór przeprowadzony jest w stan ciekły można go w tym stanie przechowywać w specjalnych termicznych wysokociśnieniowych zbiornikach. Ilustracja 6-6 przedstawia zbiornik ciekłego wodoru. 98 Magazynowanie i transport wodoru / Odnawialne źródła energii
9 Ilustracja 6-6. Prototypowy zbiornik ciekłego wodoru Ciekły wodór znalazł zastosowanie jako paliwo rakietowe. Rakiety wykorzystują ciekły wodór jako paliwo w silnikach spalinowych i ogniwach paliwowych. Dysze i inne części muszą być, przed zmieszaniem wodoru z utleniaczem (ciekłym tlenem), schłodzone. W trakcie spalenia wodoru,w silniku rakiety, wytwarzane są duże ilości energii, wody oraz śladowe ilości ozonu i nadtlenku wodoru Przechowywanie wodoru w postaci wodorków metali Przechowywanie wodoru w postaci wodorków metali było przedmiotem intensywnych badań ostatnich 25 lat. Wiele rodzajów wodorków metali chętnie absorbuje i desorbuje na swojej powierzchni wodór w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem atmosferycznym (20 C oraz 1 atm). Grupa metali lekkich z układu okresowego pierwiastków takich, jak Li, Be, Na, Mg, B i Al tworzą wraz z wodorem wiele różnych wodorków. Związki te są bardzo interesujące, ponieważ są lekkie i mają wysoki stosunek ilości atomów wodoru do atomu metalu, który zazwyczaj równy jest H/M=2. Przechowywanie w postaci wodorków można prowadzić w umiarkowanych temperaturach i ciśnieniu, co preferuje tę technologię w porównaniu z przechowywaniem wodoru w postaci sprężonego lub ciekłego gazu (6,5 atomu H/cm 3 w porównaniu z 0,99 i 4,2 atomu H/cm 3 ). Dlatego magazynowanie w postaci wodorków metali jest dobrym rozwiązaniem w konstrukcji pojazdów. Na Ilustracji 6-7 przedstawiono zbiorniki z wodorkami metali. Większość wodorków metali jest niestabilnych w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem atmosferycznym, lecz istnieje kilka, które utrzymują odpowiednią stabilność. Jednym z niewielu jest wodorek palladu, który potrafi pochłaniać wodór w ilości, która stanowi 900 krotność swojej objętości w temperaturze pokojowej. Wykorzystanie palladu było jednym z rozwiązań umożliwiających wykorzystanie wodoru w napędzaniu pojazdów. Jednak koszt palladu był odstraszający i zaprzestano badań i produkcji. Komercyjne baterie wykonane były często z wodorku niklu i wyparte zostały akumulatorami Ni-Cd (niklowo kadmowymi). Wodorki metali znalazły również zastosowanie w sorpcyjnych krio chłodnicach, bateriach niklowo - wodorkowych oraz pompach ciepła. Jednym z głównych wymagań nośników paliwa, wykorzystywanych w transporcie, jest możliwość wielokrotnego ładowania i rozładowywania układu w niskich temperaturach ( C). Ilustracja 6-7. Zbiorniki z wodorkami metali Odnawialne źródła energii / Magazynowanie i transport wodoru 99
10 Ilustracja 6-8. Zakład produkcji wodoru Wodór może reagować z wieloma metalami i ich stopami, co daje możliwość wyboru optymalnego rozwiązania dotyczącego magazynowania wodoru. Tworzenie wodorku metalu polega na adhezji gazowego wodoru na powierzchni metalu i następnie dyfuzji atomu wodoru do wewnętrznej struktury metalu. Wodór jest przechowywany wśród węzłowej sieci krystalicznej atomów metalu. Reakcji tworzenia wodorków towarzyszy wydzielanie się dużej ilości ciepła (reakcja egzotermiczna). Uwolnienie wodoru z sieci krystalicznej metalu zachodzi w odpowiedniej temperaturze i ciśnieniu w zależności od stosowanej technologii. Przechowywanie wodoru w postaci wodorków metali ma wiele zastosowań, lecz większość z nich jest nadal ograniczona z powodu niewielkiej masy wodoru, która jest wiązana przez metal (w wodorkach metali wodór stanowi tylko 2% masy). W celu skutecznego uwalniania wodoru, wodorki metali muszą spełnić następujące kryteria: Muszą być w stanie przechować znaczną ilość wodoru w przeliczeniu na jednostkę masy i objętości. Właściwość ta decyduje ilości dostępnej energii. Muszą łatwo uwalniać wodór przy niewielkim wkładzie energii. Nie mogą emitować dużej ilości ciepła w trakcie tworzenia wodorku oraz w trakcie wprowadzania i uwalniania wodoru. Muszą zapewnić długoterminową stabilność w obecności tlenu i wysokiej wilgotności. Muszą być tanie, a proces wprowadzania i uwalniania wodoru musi być bezpieczny. Grupą ciekawych i intensywnie badanych materiałów są alanaty i amidy litu. Alanaty (AlH 4 ) mogą uwalniać więcej wodoru niż konwencjonalne wodorki metali. Alanaty uwalniają około 3.7% wagowo wodoru w temperaturze 33 C, a inne wodorki 1,8 % w temperaturze 110 C. Intensywnie badane są także kompleksy amidowo litowe. Kompleksy te umożliwiają przechowywanie około 6,5% wagowo wodoru z możliwością zwiększenia tej ilości nawet do 10%. Reakcje tworzenia tych wodorków przebiegają jednak w wysokich temperaturach; można je obniżyć do 220 C przy podwyższeniu ciśnienia oraz przez dodanie magnezu. 100 Magazynowanie i transport wodoru / Odnawialne źródła energii
11 6.4.5 Nanowłókna węglowe Ciągle trwają badania nad znalezieniem bardziej wydajnych metod magazynowania wodoru. Jedną z nowoczesnych metod jest przechowywanie wodoru w nanorurkach węglowych. Nanorurki węglowe są to wyjątkowe struktury o niesamowitych właściwościach elektrycznych i mechanicznych. Mają one strukturę sześciokątnej sieci atomów węgla zwiniętych w kształcie cylindra. Średnica cylindra wynosi około kilku nanometrów, a długość kilkudziesięciu mikrometrów. Nanorurki węglowe: Duże cząsteczki czystego węgla, które są długie i cienkie, jak rury. Są 100 razy mocniejsze od stali, a ważą 1/6 jej masy. Mogą być wykorzystane do przewodzenia elektryczności i ciepła, przechowywania wodoru, jak również mają wiele innych zastosowań. Pod mikroskopem elektronowym, materiał nanorurek wygląda jak mata spleciona z węglowych lin. Liny mają od 10 do 20 nm średnicy oraz do 100 mikrometrów długości. Każda lina składa się z wiązki nanorurek jednowarstwowych ułożonych jednokierunkowo. Wyróżniamy nanorurki węglowe jednowarstwowe (SWNT) oraz wielowarstwowe (MWNTs). Jednowarstwowe nanorurki wykazują bardzo przydatne własności elektryczne, dzięki czemu są rozważane, jako główny kandydat do tworzenia przyszłych układów elektronicznych. SWNT może zastąpić przewody elektryczne w skali mikro. Główną przeszkodą jest to, że obecnie ich wytwarzanie jest bardzo skomplikowane i drogie, a przyszłość ich zastosowań zależy głównie od opracowania efektywniejszych metod produkcji. Nanorurki wielowarstwowe (MWNTs) składają się z wielu warstw nanorurek węglowych tworzących kształt cylindryczny. Struktury te wyglądają, jak cylindryczne zwoje lub jak strony gazety zwinięte w rulon Wytrzymałość nanorurek węglowych Nanorurki węglowe ze względu na ich unikalne właściwości mają wiele zastosowań, np. w nanotechnologii, elektronice, optyce czy inżynierii materiałowej. Nanorurki węglowe mają ciekawe właściwości elektryczne, przewodzą ciepło i wykazują wysoką wytrzymałość. Ich strukturę można obserwować, przy użyciu mikroskopu elektronowego. Nanorurki węglowe są jednymi z najmocniejszych i najsztywniejszych odkrytych materiałów. Cechy te mogą być wykorzystywane do poprawy wytrzymałości i innych mniej wytrzymałych materiałów. Najnowsze badania, opublikowane w czasopiśmie Nature, pokazały, że nanostruktury węglowe są prawdopodobnie obecne w stali o wysokiej wytrzymałości. To był prawdopodobnie jeden z czynników wpływających na legendarną wytrzymałość starożytnych mieczy. Mikroskop elektronowy: Rodzaj mikroskopu o bardzo dużych powiększeniach, wykorzystujący do obrazowania elektrony. Mikroskop ten może powiększać obiekty do 2 mln razy. Mikroskopy optyczne są częściej wykorzystywane w celu powiększania obrazu obiektów, ale ich największe powiększenie wynosi tylko 2000 razy. Nanorurki węglowe o wysokiej wytrzymałości i doskonałych właściwościach mechanicznych, mogą być wykorzystane do otrzymywania gotowych materiałów lub zostać włączone do innych materiałów zwiększając nieporównywalnie ich wytrzymałość. Jedną z możliwości jest stworzenie super wytrzymałego materiału kompozytowego otrzymanego z nanorurek węglowych i polimerów, który znalazłby zastosowanie we wszelkiego rodzaju nowych konstrukcji inżynieryjnych. Umożliwiłoby to budowę zbiornika, który byłby odporny na bardzo wysokie ciśnienie magazyno- Odnawialne źródła energii / Magazynowanie i transport wodoru 101
12 wanego wodoru, używanego jako paliwa w ogniwach paliwowych, stworzenie super-kamizelki kuloodpornej oraz niezniszczalnej odzieży, skonstruowanie o wiele bardziej wytrzymałych statków kosmicznych o napędzie rakietowym oraz wiele innych nowych zastosowań technologicznych Przechowywanie wodoru i inne zastosowania Nanorurki węglowe mogą znaleźć wiele potencjalnych zastosowań w przemyśle energetycznym. Wykorzystane mogą być w systemach przechowywania wodoru, konstrukcji ogniw słonecznych i w ogniwach paliwowych. To tylko niektóre z obszarów, w których można wykorzystać nanorurki węglowe. Nanorurki węglowe poprawiają przepływ elektronów oraz zwiększają aktywność katalizatora. Można w nich absorbować wodór w temperaturze pokojowej i w ciśnieniu atmosferycznym. Główne rodzaje nanorurek węglowych, które Ilustracja 6-9. Budowa nanorurek węglowych: (a) jednowarstwowych nanorurek (SWNT), b) wielowarstwowych nanorurek (MWNT) [11] są obecnie badane pod kątem maazynowania wodoru, to jednowarstwowe nanorurki węglowe (SWNT) i wielowarstwowe nanorurki węglowe (MWNTs). Naukowcy nie określili jeszcze, ile wodoru można pomieścić w tych typach nanorurek. Ilustracja 6-9 przedstawia schemat jednowarstwowych i wielowarstwowych nanorurek węglowych. W nowych ogniwach słonecznych zastosowano mieszaninę nanorurek węglowych oraz fulerenów Buckminster fulleren. Fulereny mają zdolność wychwytywania elektronów (patrz rozdział 2), lecz nie umożliwiają ich przepływu. Ponieważ nanorurki zachowują się jak druty miedziane, są w stanie zapewnić przepływ elektronów do obciążenia. Nanorurki węglowe są wykorzystywane w wielu badaniach nad ogniwami paliwowymi. Dodano je również do katalizatora platynowo-węglowego w celu zwiększenia wydajności reakcji w ogniwie paliwowym. Inny obszar badań nanorurek węgla, które mogą poprawić wydajność ogniw paliwowych, to możliwość dodawania azotu w nanorurkach w celu redukcji tlenu w ogniwach paliwowych. Jeżeli nanorurki ustawione są wertykalnie, mają większą zdolność do redukcji tlenu niż platyna. 6.5.Stacje paliwowe umożliwiające tankowanie wodoru Liczbę stacji paliwowych na świecie, umożliwiających tankowanie wodoru, przedstawiono na Ilustracji Od roku 1990, liczba stacji paliwowych wzrasta stosunkowo powoli. W niektórych krajach np. w Niemczech, znaczący wzrost ilości stacji tankowania wodoru planowany jest na następne 5 lat. 102 Magazynowanie i transport wodoru / Odnawialne źródła energii
13 Spowodowane jest to kilkoma istotnymi czynnikami: Wielu producentów pojazdów napędzanych ogniwami paliwowymi nie rozpocznie produkcji na niszowych rynkach. Zarówno przemysł motoryzacyjny jak i dostawcy paliw wymagają masowego dostępu i masowej produkcji paliwa w celu redukcji kosztów. Konsumenci nie zaakceptują paliwa, które nie jest powszechnie dostępne. W kilku krajach ( Brazylia, Argentyna) stosowane są alternatywne paliwa. W Brazylii wykorzystywany jest etanol, a w Argentynie gaz ziemny. Wnioski wyciągnięte z badań nad wprowadzeniem pojazdów wykorzystujących paliwa alternatywne i stacjami paliw wskazują, że szybkie wprowadzenie większej ilości stacji tankowania wodoru jest lepszym sposobem na zdobycie klientów, co przyczyni się do rozwoju nowych technologii. Stany Zjednoczone mają najwięcej wodorowych stacji benzynowych. Większość stacji 9% 11% ulokowana jest w Kalifornii. Niemcy plasują 43% się na drugiej pozycji, a po nich jest Japonia. Kolejność tych krajów skorelowana jest 37% z najwyższym finansowaniem infrastruktury badawczej związanej z wodorem i ogniwami paliwowymi. Ilustracja 6-11 przedstawia stację tankowania wodoru w Niemczech. Ilustracja Stacje tankowania wodoru na świecie Ilustracja Stacja tankowania wodoru - Niemcy Podsumowanie Wodór posiada wiele unikalnych właściwości, które sprawiają, że nadaje się do stosowania jako paliwo w środkach transportu i urządzeniach przenośnych. Istnieje wiele technologii magazynowania wodoru np. w postaci sprężonego gazu, cieczy, w wodorkach metali czy nanorurkach węglowych. Istnieje kilka technologii przetwarzania paliw kopalnych, które można zastosować, aby otrzymać wodór. Niektóre typowe metody wytwarzania wodoru obejmują reforming parowy i częściowe utlenianie. Inną metodą wytwarzania wodoru jest wykorzystanie elektryczności do elektrolizy wody oraz wytworzenie wodoru z wykorzystaniem metod biologicznych. Głównym i ostatecznym celem technologii ogniw paliwowych jest użycie czystego wodoru, wyprodukowanego przy użyciu odnawialnych źródeł energii, a nie paliw kopalnych. Odnawialne źródła energii / Magazynowanie i transport wodoru 103
Samochody na wodór. Zastosowanie. Wodór w samochodach. Historia. Przechowywanie wodoru
Samochody na wodór Zastosowanie Wodór w samochodach Historia Przechowywanie wodoru Wodór ma szanse stać się najważniejszym nośnikiem energii w najbliższej przyszłości. Ogniwa paliwowe produkują zeń energię
Bardziej szczegółowoOtrzymywanie wodoru M
Otrzymywanie wodoru M Własności wodoru Wodór to najlżejszy pierwiastek świata, składa się on tylko z 1 protonu i krążącego wokół niego elektronu. W stanie wolnym występuje jako cząsteczka dwuatomowa H2.
Bardziej szczegółowoLaboratorium z Konwersji Energii. Ogniwo Paliwowe PEM
Laboratorium z Konwersji Energii Ogniwo Paliwowe PEM 1.0 WSTĘP Ogniwo paliwowe typu PEM (ang. PEM FC) Ogniwa paliwowe są urządzeniami elektro chemicznymi, stanowiącymi przełom w dziedzinie źródeł energii,
Bardziej szczegółowoMetoda Elementów Skooczonych
Metoda Elementów Skooczonych Temat: Technologia wodorowa Prowadzący dr hab. Tomasz Stręk Wykonali Bartosz Wabioski Adam Karolewicz Wodór - wstęp W dzisiejszych czasach Wodór jest powszechnie uważany za
Bardziej szczegółowoBezpieczeństwo użytkowania samochodów zasilanych wodorem
Politechnika Śląska w Gliwicach Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych Bezpieczeństwo użytkowania samochodów zasilanych wodorem prof. dr hab. inż. Andrzej Rusin dr inż. Katarzyna Stolecka bezbarwny,
Bardziej szczegółowoBezemisyjna energetyka węglowa
Bezemisyjna energetyka węglowa Szansa dla Polski? Jan A. Kozubowski Wydział Inżynierii Materiałowej PW Człowiek i energia Jak ludzie zużywali energię w ciągu minionych 150 lat? Energetyczne surowce kopalne:
Bardziej szczegółowoOgniwo paliwowe typu PEM (ang. PEM-FC)
OPRACOWALI: MGR INŻ. JAKUB DŁUGOSZ MGR INŻ. MARCIN MICHALSKI OGNIWA PALIWOWE I PRODUKCJA WODORU LABORATORIUM I- ZASADA DZIAŁANIA SYSTEMU OGNIW PALIWOWYCH TYPU PEM NA PRZYKŁADZIE SYSTEMU NEXA 1,2 kw II-
Bardziej szczegółowoNiskoemisyjne, alternatywne paliwa w transporcie. Sławomir Nestorowicz Pełnomocnik Dyrektora ds. Paliw Metanowych
Niskoemisyjne, alternatywne paliwa w transporcie Sławomir Nestorowicz Pełnomocnik Dyrektora ds. Paliw Metanowych Ramowe dokumenty dotyczące stosowania niskoemisyjnych, alternatywnych paliw w transporcie
Bardziej szczegółowoX / \ Y Y Y Z / \ W W ... imię i nazwisko,nazwa szkoły, miasto
Zadanie 1. (3 pkt) Nadtlenek litu (Li 2 O 2 ) jest ciałem stałym, występującym w temperaturze pokojowej w postaci białych kryształów. Stosowany jest w oczyszczaczach powietrza, gdzie ważna jest waga użytego
Bardziej szczegółowoWpływ składu mieszanki gazu syntetycznego zasilającego silnik o zapłonie iskrowym na toksyczność spalin
Wpływ składu mieszanki gazu syntetycznego zasilającego silnik o zapłonie iskrowym na toksyczność spalin Anna Janicka, Ewelina Kot, Maria Skrętowicz, Radosław Włostowski, Maciej Zawiślak Wydział Mechaniczny
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM PRZEMIAN ENERGII
LABORATORIUM PRZEMIAN ENERGII BADANIE OGNIWA PALIWOWEGO TYPU PEM I. Wstęp Ćwiczenie polega na badaniu ogniwa paliwowego typu PEM. Urządzenia tego typy są obecnie rozwijane i przystosowywane do takich aplikacji
Bardziej szczegółowoNOWOCZESNE KOMORY SPALANIA BIOMASY - DREWNA DREWNO POLSKIE OZE 2016
NOWOCZESNE KOMORY SPALANIA BIOMASY - DREWNA 2016 OPAŁ STAŁY 2 08-09.12.2017 OPAŁ STAŁY 3 08-09.12.2017 Palenisko to przestrzeń, w której spalane jest paliwo. Jego kształt, konstrukcja i sposób przeprowadzania
Bardziej szczegółowoKrzysztof Stańczyk. CZYSTE TECHNOLOGIE UśYTKOWANIA WĘGLA
Krzysztof Stańczyk CZYSTE TECHNOLOGIE UśYTKOWANIA WĘGLA GŁÓWNY INSTYTUT GÓRNICTWA Katowice 2008 Spis treści Wykaz skrótów...7 1. Wprowadzenie...11 1.1. Wytwarzanie i uŝytkowanie energii na świecie...11
Bardziej szczegółowoNajbardziej rozpowszechniony pierwiastek we Wszechświecie, Stanowi główny składnik budujący gwiazdy,
Położenie pierwiastka w UKŁADZIE OKRESOWYM Nazwa Nazwa łacińska Symbol Liczba atomowa 1 Wodór Hydrogenium Masa atomowa 1,00794 Temperatura topnienia -259,2 C Temperatura wrzenia -252,2 C Gęstość H 0,08988
Bardziej szczegółowoLNG. Nowoczesne źródło energii. Liquid Natural Gas - Ekologiczne paliwo na dziś i jutro. Systemy. grzewcze
LG owoczesne źródło energii Liquid atural - Ekologiczne paliwo na dziś i jutro Systemy B Szanowni Państwo, W obecnych czasach obserwujemy stały wzrost zapotrzebowania na paliwa płynne oraz wzrost ich cen
Bardziej szczegółowoMetan z procesów Power to Gas - ekologiczne paliwo do zasilania silników spalinowych.
XXXII Konferencja - Zagadnienia surowców energetycznych i energii w energetyce krajowej Sektor paliw i energii wobec nowych wyzwań Metan z procesów Power to Gas - ekologiczne paliwo do zasilania silników
Bardziej szczegółowoPolskie Normy opracowane przez Komitet Techniczny nr 277 ds. Gazownictwa
Polskie Normy opracowane przez Komitet Techniczny nr 277 ds. Gazownictwa Podkomitet ds. Przesyłu Paliw Gazowych 1. 334+A1:2011 Reduktory ciśnienia gazu dla ciśnień wejściowych do 100 bar 2. 1594:2014-02
Bardziej szczegółowoEkonomiczno-techniczne aspekty wykorzystania gazu w energetyce
Ekonomiczno-techniczne aspekty wykorzystania gazu w energetyce Janusz Kotowicz W1 Wydział Inżynierii i Ochrony Środowiska Politechnika Częstochowska Układ prezentacji wykładów W1,W2,W3 1. Wprowadzenie
Bardziej szczegółowoODNAWIALNE I NIEODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII. Filip Żwawiak
ODNAWIALNE I NIEODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII Filip Żwawiak WARTO WIEDZIEĆ 1. Co to jest energetyka? 2. Jakie są konwencjonalne (nieodnawialne) źródła energii? 3. Jak dzielimy alternatywne (odnawialne ) źródła
Bardziej szczegółowoCIEPŁO (Q) jedna z form przekazu energii między układami termodynamicznymi. Proces przekazu energii za pośrednictwem oddziaływania termicznego
CIEPŁO, PALIWA, SPALANIE CIEPŁO (Q) jedna z form przekazu energii między układami termodynamicznymi. Proces przekazu energii za pośrednictwem oddziaływania termicznego WYMIANA CIEPŁA. Zmiana energii wewnętrznej
Bardziej szczegółowoMagazynowanie cieczy
Magazynowanie cieczy Do magazynowania cieczy służą zbiorniki. Sposób jej magazynowania zależy od jej objętości i właściwości takich jak: prężność par, korozyjność, palność i wybuchowość. Zbiorniki mogą
Bardziej szczegółowoFundacja Naukowo Techniczna Gdańsk. Dr inż. Bogdan Sedler Mgr Henryk Herbut
Fundacja Naukowo Techniczna Gdańsk Dr inż. Bogdan Sedler Mgr Henryk Herbut Gdańsk, 2012 Plan prezentacji 1. Technologia łuku plazmowego 2. Biogazownie II generacji 3. System produkcji energii z biomasy
Bardziej szczegółowoNazwisko...Imię...Nr albumu... ZGAZOWANIE PALIW V ME/E, Test 11 (dn )
Nazwisko...Imię...Nr albumu... ZGAZOWANIE PALIW V ME/E, Test 11 (dn. 2008.01.25) 1. Co jest pozostałością stałą z węgla po procesie: a) odgazowania:... b) zgazowania... 2. Który w wymienionych rodzajów
Bardziej szczegółowoMateriały pomocnicze do laboratorium z przedmiotu Metody i Narzędzia Symulacji Komputerowej
Materiały pomocnicze do laboratorium z przedmiotu Metody i Narzędzia Symulacji Komputerowej w Systemach Technicznych Symulacja prosta dyszy pomiarowej Bendemanna Opracował: dr inż. Andrzej J. Zmysłowski
Bardziej szczegółowoWymagania gazu ziemnego stosowanego jako paliwo. do pojazdów
Wymagania gazu ziemnego stosowanego jako paliwo mgr inż. Paweł Bukrejewski do pojazdów Kierownik Pracowni Analitycznej Starszy Specjalista Badawczo-Techniczny Laboratorium Produktów Naftowych i Biopaliw
Bardziej szczegółowoJacek Jaros Politechnika Częstochowska. Temat: Wodór, współczesny nośnik energii
Jacek Jaros Politechnika Częstochowska Temat: Wodór, współczesny nośnik energii Możliwości wykorzystania wodoru jako nośnika energii w ogniwach paliwowych zaczyna przybierać realnych kształtów. Wodór jest
Bardziej szczegółowoPIROLIZA BEZEMISYJNA UTYLIZACJA ODPADÓW
PIROLIZA BEZEMISYJNA UTYLIZACJA ODPADÓW Utylizacja odpadów komunalnych, gumowych oraz przerób biomasy w procesie pirolizy nisko i wysokotemperaturowej. Przygotował: Leszek Borkowski Marzec 2012 Piroliza
Bardziej szczegółowoInżynieria procesów przetwórstwa węgla, zima 15/16
Inżynieria procesów przetwórstwa węgla, zima 15/16 Ćwiczenia 1 7.10.2015 1. Załóżmy, że balon ma kształt sfery o promieniu 3m. a. Jaka ilość wodoru potrzebna jest do jego wypełnienia, aby na poziomie morza
Bardziej szczegółowo1. BUDOWA I ZASADA DZIAŁANIA OGNIWA PALIWOWEGO
OGNIWA PALIWOWE Ogniwa paliwowe są urządzeniami generującymi prąd elektryczny dzięki odwróceniu zjawiska elektrolizy. Pierwszy raz zademonstrował to w 1839 r William R. Grove w swoim doświadczeniu które
Bardziej szczegółowoWYKŁAD 3 TERMOCHEMIA
WYKŁAD 3 TERMOCHEMIA Termochemia jest działem termodynamiki zajmującym się zastosowaniem pierwszej zasady termodynamiki do obliczania efektów cieplnych procesów fizykochemicznych, a w szczególności przemian
Bardziej szczegółowoFascynujący świat chemii
Opracowanie pochodzi ze strony www.materiaienergia.pisz.pl Zeskakuj telefonem kod QR i odwiedź nas w Internecie Fascynujący świat chemii Szybkość reakcji chemicznych i katalizatory Wstęp Celem prowadzenia
Bardziej szczegółowowodór, magneto hydro dynamikę i ogniowo paliwowe.
Obecnieprodukcjaenergiielektrycznejodbywasię główniewoparciuosurowcekonwencjonalne : węgiel, ropę naftową i gaz ziemny. Energianiekonwencjonalnaniezawszejest energią odnawialną.doniekonwencjonalnychźródełenergii,
Bardziej szczegółowow perspektywie funduszy europejskich 2014-2020 dr Jacek Warda
Ekoinnowacje w polityce transportowej i gospodarce komunalnej w perspektywie funduszy europejskich 2014-2020 dr Jacek Warda Niniejsza prezentacja konferencyjna powstała w ramach projektu Eko-gminy.pl Kampania
Bardziej szczegółowoUrządzenie do rozkładu termicznego odpadów organicznych WGW-8 EU
GREEN ENERGY POLAND Sp. z o.o. Urządzenie do rozkładu termicznego odpadów organicznych WGW-8 EU dr hab. inż. Andrzej Wojciechowski e-mail: andrzej.wojciechowski@imp.edu.pl www.imp.edu.pl Ochrony Środowiska
Bardziej szczegółowoAby pozbyć się nadmiaru CO2 z atmosfery należy go... Czerwiec Skompresować Wychwycić W jaki sposób przebiega technologia CCS? Dwutlenek węgla przeznaczony do geologicznego składowania pochodzi z obiektów
Bardziej szczegółowoskoemisyjne, alternatywne paliwa w transporcie
ir Nestorowicz koemisyjne, alternatywne paliwa w transporcie Ramowe dokumenty dotyczące stosowania niskoemisyjnych, ternatywnych paliw w transporcie omunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady,
Bardziej szczegółowoBiogaz i biomasa -energetyczna przyszłość Mazowsza
Biogaz i biomasa -energetyczna przyszłość Mazowsza Katarzyna Sobótka Specjalista ds. energii odnawialnej Mazowiecka Agencja Energetyczna Sp. z o.o. k.sobotka@mae.mazovia.pl Biomasa Stałe i ciekłe substancje
Bardziej szczegółowoPIROLIZA. GENERALNY DYSTRYBUTOR REDUXCO www.dagas.pl :: email: info@dagas.pl :: www.reduxco.com
PIROLIZA Instalacja do pirolizy odpadów gumowych przeznaczona do przetwarzania zużytych opon i odpadów tworzyw sztucznych (polietylen, polipropylen, polistyrol), w której produktem końcowym może być energia
Bardziej szczegółowoCzysty wodór w każdej gminie
Czysty wodór w każdej gminie Poprzez nowoczesne technologie budujemy lepszy świat. Adam Zadorożny Prezes firmy WT&T Polska Sp. z o.o Misja ROZWIĄZUJEMY PROBLEMY KLIENTÓW BUDUJĄC WARTOŚĆ FIRMY GŁÓWNY CEL
Bardziej szczegółowoŚwiece zapłonowe Twin Tip (TT) Zaawansowana technologia OE teraz dostępna również na rynku wtórnym
Świece zapłonowe Twin Tip (TT) Zaawansowana technologia OE teraz dostępna również na rynku wtórnym Świece zapłonowe Twin Tip (TT) Różnica DENSO DENSO wyznacza standardy technologii świec zapłonowych od
Bardziej szczegółowoOpracował: Marcin Bąk
PROEKOLOGICZNE TECHNIKI SPALANIA PALIW W ASPEKCIE OCHRONY POWIETRZA ATMOSFERYCZNEGO Opracował: Marcin Bąk Spalanie paliw... Przy produkcji energii elektrycznej oraz wtransporcie do atmosfery uwalnia się
Bardziej szczegółowoPrzetwarzanie energii: kondensatory
Przetwarzanie energii: kondensatory Ładując kondensator wykonujemy pracę nad ładunkiem. Przetwarzanie energii: ogniwa paliwowe W ogniwach paliwowych następuje elektrochemiczne spalanie paliwa. Energia
Bardziej szczegółowoKongres Innowacji Polskich KRAKÓW 10.03.2015
KRAKÓW 10.03.2015 Zrównoważona energetyka i gospodarka odpadami ZAGOSPODAROWANIE ODPADOWYCH GAZÓW POSTPROCESOWYCH Z PRZEMYSŁU CHEMICZNEGO DO CELÓW PRODUKCJI ENERGII ELEKTRYCZNEJ I CIEPŁA Marek Brzeżański
Bardziej szczegółowoPrzy prawidłowej pracy silnika zapłon mieszaniny paliwowo-powietrznej następuje od iskry pomiędzy elektrodami świecy zapłonowej.
TEMAT: TEORIA SPALANIA Spalanie reakcja chemiczna przebiegająca między materiałem palnym lub paliwem a utleniaczem, z wydzieleniem ciepła i światła. Jeżeli w procesie spalania wszystkie składniki palne
Bardziej szczegółowo1. Określ, w którą stronę przesunie się równowaga reakcji syntezy pary wodnej z pierwiastków przy zwiększeniu objętości zbiornika reakcyjnego:
1. Określ, w którą stronę przesunie się równowaga reakcji syntezy pary wodnej z pierwiastków przy zwiększeniu objętości zbiornika reakcyjnego: 2. Określ w którą stronę przesunie się równowaga reakcji rozkładu
Bardziej szczegółowomgr inż. Aleksander Demczuk
ZAGROŻENIE WYBUCHEM mgr inż. Aleksander Demczuk mł. bryg. w stanie spocz. Czy tylko po??? ZAPEWNENIE BEZPIECZEŃSTWA POKÓJ KRYZYS WOJNA REAGOWANIE PRZYGOTOWANIE zdarzenie - miejscowe zagrożenie - katastrofa
Bardziej szczegółowoSzkło kuloodporne: składa się z wielu warstw różnych materiałów, połączonych ze sobą w wysokiej temperaturze. Wzmacnianie szkła
Wzmacnianie szkła Laminowanie szkła. Są dwa sposoby wytwarzania szkła laminowanego: 1. Jak na zdjęciach, czyli umieszczenie polimeru pomiędzy warstwy szkła i sprasowanie całego układu; polimer (PVB ma
Bardziej szczegółowoProwadzący: dr hab. inż. Agnieszka Gubernat (tel. (0 12) 617 36 96; gubernat@agh.edu.pl)
TRANSPORT MASY I CIEPŁA Seminarium Transport masy i ciepła Prowadzący: dr hab. inż. Agnieszka Gubernat (tel. (0 12) 617 36 96; gubernat@agh.edu.pl) WARUNKI ZALICZENIA: 1. ZALICZENIE WSZYSTKICH KOLOKWIÓW
Bardziej szczegółowoALTERNATYWNE ŹRÓDŁA I OSZCZĘDZANIE ENERGII
ALTERNATYWNE ŹRÓDŁA I OSZCZĘDZANIE ENERGII Główne źródła energii w Polsce W Polsce głównym źródłem energii są paliwa kopalne: - węgiel kamienny, - węgiel brunatny - ropa naftowa, - gaz ziemny. Należą one
Bardziej szczegółowoMagazynowanie wodoru. Wizja? Konieczność? Możliwości?
Magazynowanie wodoru Wizja? Konieczność? Możliwości? Wizja Konieczność Teoria Hubberta peak oil Wydobycie ropy naftowej maleje po wyczerpaniu połowy udokumentowanych złóż. Możliwości Dlaczego wodór?
Bardziej szczegółowoOdnawialne Źródła Energii w systemach grzewczych. Edmund Wach Bałtycka Agencja Poszanowania Energii S.A.
Odnawialne Źródła Energii w systemach grzewczych Seminarium Planowanie energetyczne w gminach Województwa Mazowieckiego 27 listopada 2007, Warszawa Edmund Wach Bałtycka Agencja Poszanowania Energii S.A.
Bardziej szczegółowoTermochemia elementy termodynamiki
Termochemia elementy termodynamiki Termochemia nauka zajmująca się badaniem efektów cieplnych reakcji chemicznych Zasada zachowania energii Energia całkowita jest sumą energii kinetycznej i potencjalnej.
Bardziej szczegółowoROZPROSZONE SYSTEMY KOGENERACJI
ROZPROSZONE SYSTEMY KOGENERACJI Waldemar Kamrat Politechnika Gdańska XI Konferencja Energetyka przygraniczna Polski i Niemiec Sulechów, 1o października 2014 r. Wprowadzenie Konieczność modernizacji Kotły
Bardziej szczegółowoCIEPŁO (Q) jedna z form przekazu energii między układami termodynamicznymi. Proces przekazu energii za pośrednictwem oddziaływania termicznego
CIEPŁO, PALIWA, SPALANIE CIEPŁO (Q) jedna z form przekazu energii między układami termodynamicznymi. Proces przekazu energii za pośrednictwem oddziaływania termicznego WYMIANA CIEPŁA. Zmiana energii wewnętrznej
Bardziej szczegółowoOdnawialne źródła energii
Odnawialne źródła energii Energia z odnawialnych źródeł energii Energia odnawialna pochodzi z naturalnych, niewyczerpywanych źródeł wykorzystujących w procesie przetwarzania energię wiatru, promieniowania
Bardziej szczegółowoEnergia słoneczna docierająca do ziemi ma postać fali elektromagnetycznej o różnej długości. W zależności od długości fali wyróżniamy: Promieniowanie
Energia słoneczna docierająca do ziemi ma postać fali elektromagnetycznej o różnej długości. W zależności od długości fali wyróżniamy: Promieniowanie ultrafioletowe, Promieniowanie widzialne, Promieniowanie
Bardziej szczegółowogospodarki energetycznej...114 5.4. Cele polityki energetycznej Polski...120 5.5. Działania wspierające rozwój energetyki odnawialnej w Polsce...
SPIS TREŚCI Wstęp... 11 1. Polityka energetyczna Polski w dziedzinie odnawialnych źródeł energii... 15 2. Sytuacja energetyczna świata i Polski u progu XXI wieku... 27 2.1. Wstęp...27 2.2. Energia konwencjonalna
Bardziej szczegółowoJEDNOKOMOROWE OGNIWA PALIWOWE
JEDNOKOMOROWE OGNIWA PALIWOWE Jan Wyrwa Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, AGH Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków Światowe zapotrzebowanie na energię-przewidywania
Bardziej szczegółowoCelem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyki prądowo- napięciowej elektrolizera typu PEM,
Ćw.2 Elektroliza wody za pomocą ogniwa paliwowego typu PEM Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyki prądowo- napięciowej elektrolizera typu PEM, A także określenie wydajności tego urządzenia, jeśli
Bardziej szczegółowoOdnawialne Źródła Energii w systemach grzewczych. Edmund Wach Bałtycka Agencja Poszanowania Energii S.A.
Odnawialne Źródła Energii w systemach grzewczych Seminarium Planowanie energetyczne na poziomie gmin 24 stycznia 2008, Bydgoszcz Edmund Wach Bałtycka Agencja Poszanowania Energii S.A. BIOMASA BIOMASA DREWNO
Bardziej szczegółowoRodzaj nadawanych uprawnień: obsługa, konserwacja, remont, montaż, kontrolnopomiarowe.
Kurs energetyczny G2 (6 godzin zajęć) Rodzaj nadawanych uprawnień: obsługa, konserwacja, remont, montaż, kontrolnopomiarowe. Zakres uprawnień: a. piece przemysłowe o mocy powyżej 50 kw; b. przemysłowe
Bardziej szczegółowoPaliwo wodorowe Piotr Tomczyk Wydział Energetyki i Paliw
Paliwo wodorowe Piotr Tomczyk Wydział Energetyki i Paliw Paliwo Gazowe CNG: Ekologia, Ekonomia, Bezpieczeństwo Kraków 2009 Dlaczego wodór? Zalety wodoru jako wtórnego nośnika energii H 2 + 1/2O 2 H 2 O
Bardziej szczegółowoWykorzystanie biowęgla w procesie fermentacji metanowej
Wykorzystanie biowęgla w procesie fermentacji metanowej dr inż. Wojciech Czekała dr hab. inż. Jacek Dach, prof. nadzw. dr inż. Krystyna Malińska dr inż. Damian Janczak Biologiczne procesy przetwarzania
Bardziej szczegółowoMP PRODUCTION spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Chorzów, ul. Maciejkowicka 30 Oddział w Turku, Turek, ul.
Oddział w Turku, 62-700 Turek, ul. Korytkowska 12 NIETECHNICZNY OPIS dotyczący Zakładu o Zwiększonym Ryzyku Wystąpienia Poważnej Awarii Przemysłowej zgodnie z art. 261a ustawy Prawo ochrony środowiska
Bardziej szczegółowoZałącznik 1. Propozycja struktury logicznej Programu (cele i wskaźniki)
Załącznik 1. Propozycja struktury logicznej Programu (cele i wskaźniki) CEL GŁÓWNY: Wypracowanie rozwiązań 1 wspierających osiągnięcie celów pakietu energetycznoklimatycznego (3x20). Oddziaływanie i jego
Bardziej szczegółowoAUTOBUSY ELEKTRYCZNO-WODOROWE URSUS BUS S.A.
AUTOBUSY ELEKTRYCZNO-WODOROWE URSUS BUS S.A. 1 Autobus jest środkiem komunikacji stanowiącym centralny element systemów transportu publicznego i będący skutecznym środkiem transportu ludzi. Podczas, gdy
Bardziej szczegółowoCzym się zajmujemy? Wydobywamy ropę naftową i gaz ziemny. Zagospodarowujemy odkryte złoża, budujemy nowe kopalnie
Działalność PGNiG SA Oddział w Zielonej Górze w zakresie ochrony środowiska i bezpieczeństwa energetycznego regionu na przykładzie Kopalń Ropy Naftowej i Gazu Ziemnego Dębno i Lubiatów Dorota Mundry Czym
Bardziej szczegółowoMożliwości wykorzystania recyklingu energetycznego odpadowych tworzyw sztucznych do sprężania gazu ziemnego dla potrzeb zasilania
Andrzej Kulczycki, Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych Możliwości wykorzystania recyklingu energetycznego odpadowych tworzyw sztucznych do sprężania gazu ziemnego dla potrzeb zasilania pojazdów w CNG
Bardziej szczegółowoBenzyna E10 - fakty i mity, czyli nie taki diabeł straszny?
Benzyna E10 - fakty i mity, czyli nie taki diabeł straszny? Krzysztof Bajdor Przemysłowy Instytut Motoryzacji Nowe akty legislacyjne w Polsce Ustawa z dnia 21 marca 2014 r. o zmianie ustawy o biokomponentach
Bardziej szczegółowo57 Zjazd PTChem i SITPChem Częstochowa, Promotowany miedzią niklowy katalizator do uwodornienia benzenu
57 Zjazd PTChem i SITPChem Częstochowa, 14-18.09.2014 Promotowany miedzią niklowy katalizator do uwodornienia benzenu Kamila Michalska Kazimierz Stołecki Tadeusz Borowiecki Uwodornienie benzenu do cykloheksanu
Bardziej szczegółowoWYSOKOTEMPERATUROWE ZGAZOWANIE BIOMASY. INSTYTUT BADAWCZO-WDROŻENIOWY MASZYN Sp. z o.o.
WYSOKOTEMPERATUROWE ZGAZOWANIE BIOMASY ZASOBY BIOMASY Rys.2. Zalesienie w państwach Unii Europejskiej Potencjał techniczny biopaliw stałych w Polsce oszacowano na ok. 407,5 PJ w skali roku. Składają się
Bardziej szczegółowoPlanowanie Projektów Odnawialnych Źródeł Energii Oleje resztkowe
Slajd 1 Lennart Tyrberg, Energy Agency of Southeast Sweden Planowanie Projektów Odnawialnych Źródeł Energii Oleje resztkowe Przygotowane przez: Mgr inż. Andrzej Michalski Zweryfikowane przez: Dr inż. Andrzej
Bardziej szczegółowoWentylacja awaryjna jako narządzie do zapobiegania pożarom w garażach, w których dozwolony jest wjazd samochodów napędzanych paliwami gazowymi
Wentylacja awaryjna jako narządzie do zapobiegania pożarom w garażach, w których dozwolony jest wjazd samochodów napędzanych paliwami gazowymi Dr inż. Dorota Brzezińska dr inż. Dorota Brzezińska Publikacje
Bardziej szczegółowoWarszawa, dnia 30 czerwca 2017 r. Poz ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ENERGII 1) z dnia 12 czerwca 2017 r.
DZIENNIK USTAW RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ Warszawa, dnia 30 czerwca 2017 r. Poz. 1294 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ENERGII 1) z dnia 12 czerwca 2017 r. w sprawie metodyki obliczania emisji gazów cieplarnianych,
Bardziej szczegółowoKierunki badań nad wytwarzaniem i dystrybucją wodoru jako nośnika energii
ZAKŁAD APARATURY PRZEMYSŁOWEJ CENTRUM DOSKONAŁOŚCI CERED Kierunki badań nad wytwarzaniem i dystrybucją wodoru jako nośnika energii Prof. dr hab. inż. Krzysztof Urbaniec Robert Grabarczyk Wodór w gospodarce
Bardziej szczegółowoKierunki i dobre praktyki wykorzystania biogazu
Kierunki i dobre praktyki wykorzystania biogazu Paulina Łyko Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisław Staszica w Krakowie Wydział Górnictwa i Geoinżynierii Katedra Inżynierii Środowiska i Przeróbki Surowców
Bardziej szczegółowoAkademickie Centrum Czystej Energii. Ogniwo paliwowe
Ogniwo paliwowe 1. Zagadnienia elektroliza, prawo Faraday a, pierwiastki galwaniczne, ogniwo paliwowe 2. Opis Główną częścią ogniwa paliwowego PEM (Proton Exchange Membrane) jest membrana złożona z katody
Bardziej szczegółowoIV. PREFEROWANE TECHNOLOGIE GENERACJI ROZPROSZONEJ
IV. PREFEROWANE TECHNOLOGIE GENERACJI ROZPROSZONEJ Dwie grupy technologii: układy kogeneracyjne do jednoczesnego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła wykorzystujące silniki tłokowe, turbiny gazowe,
Bardziej szczegółowo10 dobrych uczynków dla Ziemi. czyli jak na co dzień możemy dbać o przyrodę
10 dobrych uczynków dla Ziemi czyli jak na co dzień możemy dbać o przyrodę Zmniejszenie ilości odpadów Jak to możemy osiągnąć? Korzyści i zalety Korzystanie z tworzyw biodegradowalnych Nie marnujemy miejsca
Bardziej szczegółowoLaboratorium odnawialnych źródeł energii. Ćwiczenie nr 5
Laboratorium odnawialnych źródeł energii Ćwiczenie nr 5 Temat: Badanie ogniw paliwowych. Politechnika Gdańska Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej Fizyka i technika konwersji energii VI semestr
Bardziej szczegółowo2. Podczas spalania 2 objętości pewnego gazu z 4 objętościami H 2 otrzymano 1 objętość N 2 i 4 objętości H 2O. Jaki gaz uległ spalaniu?
1. Oblicz, ilu moli HCl należy użyć, aby poniższe związki przeprowadzić w sole: a) 0,2 mola KOH b) 3 mole NH 3 H 2O c) 0,2 mola Ca(OH) 2 d) 0,5 mola Al(OH) 3 2. Podczas spalania 2 objętości pewnego gazu
Bardziej szczegółowoNISKOEMISYJNE PALIWO WĘGLOWE
NISKOEMISYJNE PALIWO WĘGLOWE możliwości technologiczne i oferta rynkowa OPRACOWAŁ: Zespół twórców wynalazku zgłoszonego do opatentowania za nr P.400894 Za zespól twórców Krystian Penkała Katowice 15 październik
Bardziej szczegółowo1. Ogólna charakterystyka
System HotFoam jest najnowszym osiągnięciem w dziedzinie zabezpieczeń przeciwpożarowych. Ze względu na udowodnioną skuteczność i szybkość w zwalczaniu ognia jest najchętniej stosowanym rozwiązaniem w miejscach
Bardziej szczegółowouczeń opanował wszystkie wymagania podstawowe i ponadpodstawowe
1 Agnieszka Wróbel nauczyciel biologii i chemii Plan pracy dydaktycznej na chemii w klasach pierwszych w roku szkolnym 2015/2016 Poziom wymagań Ocena Opis wymagań podstawowe niedostateczna uczeń nie opanował
Bardziej szczegółowoBadania foresightowe w świecie i w kraju
Badania foresightowe w świecie i w kraju Prof. zw. dr hab. inż. Wacław Kasprzak PROJEKT NR POIG.01.01.01-00-005/08 TYTUŁ PROJEKTU: Strategia rozwoju energetyki na Dolnym Śląsku metodami foresightowymi
Bardziej szczegółowoCzym w ogóle jest energia geotermalna?
Energia geotermalna Czym w ogóle jest energia geotermalna? Ogólnie jest to energia zakumulowana w gruntach, skałach i płynach wypełniających pory i szczeliny skalne. Energia ta biorąc pod uwagę okres istnienia
Bardziej szczegółowoTECHNOLOGIA PLAZMOWA W ENERGETYCZNYM ZAGOSPODAROWANIU ODPADÓW
Jerzy Wójcicki Andrzej Zajdel TECHNOLOGIA PLAZMOWA W ENERGETYCZNYM ZAGOSPODAROWANIU ODPADÓW 1. OPIS PRZEDSIĘWZIĘCIA 1.1 Opis instalacji Przedsięwzięcie obejmuje budowę Ekologicznego Zakładu Energetycznego
Bardziej szczegółowoZmiany środowiska po roku 1750
Zmiany środowiska po roku 1750 Zmiany od końca XVIII wieku: - wzrost uprzemysłowienia spowodował wzrost demograficzny - przemysł staje się podstawową gałęzią gospodarki - rozpoczynają się procesy urbanizacyjne
Bardziej szczegółowoWODÓR PALIWEM PRZYSZŁOŚCI OKIEM SCEPTYKA
WODÓR PALIWEM PRZYSZŁOŚCI OKIEM SCEPTYKA Wiadomości zebrał Wojciech Węckowski Wstęp W ostatnich latach ukazało się wiele informacji na temat planowanego zastosowania wodoru do napędu samochodów. Wodór
Bardziej szczegółowoWpływ motoryzacji na jakość powietrza
Instytut Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych Marek Brzeżański Wpływ motoryzacji na jakość powietrza Spotkanie Grupy Roboczej ds. Ochrony Powietrza i Energetyki Urząd Marszałkowski Województwa
Bardziej szczegółowoEnergia słoneczna i cieplna biosfery Pojęcia podstawowe
Dr inż. Mariusz Szewczyk Politechnika Rzeszowska im. I. Łukasiewicza Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa Katedra Termodynamiki 35-959 Rzeszów, ul. W. Pola 2 Energia słoneczna i cieplna biosfery Pojęcia podstawowe
Bardziej szczegółowoPALIWA ALTERNATYWNE W CEMENTOWNI NOWINY
PALIWA ALTERNATYWNE W CEMENTOWNI NOWINY Mgr inż. Aleksander Wąsik Cementownia Nowiny sp. z o.o. aleksander.wasik@cementownia-nowiny.com Pierwsze instalacje podawania paliw stałych W roku 2002 Cementownia
Bardziej szczegółowoPLAN DZIAŁANIA KT 137. ds. Urządzeń Cieplno-Mechanicznych w Energetyce
Strona 1 PLAN DZIAŁANIA KT 137 ds. Urządzeń Cieplno-Mechanicznych w Energetyce STRESZCZENIE KT 137 obejmuje swoim zakresem urządzenia cieplno-mechaniczne stosowane w elektrowniach, elektrociepłowniach
Bardziej szczegółowoPROJEKT INDYWIDUALNY MAGISTERSKI rok akad. 2018/2019. kierunek studiów energetyka
PROJEKT INDYWIDUALNY MAGISTERSKI rok akad. 2018/2019 kierunek studiów energetyka Lp. Temat projektu Tytuł/stopień, inicjał imienia i nazwisko prowadzącego Imię i nazwisko studenta* Katedra Termodynamiki,
Bardziej szczegółowoPrzetwarzanie energii: kondensatory
Przetwarzanie energii: kondensatory Ładując kondensator wykonujemy pracę nad ładunkiem. Przetwarzanie energii: ogniwa paliwowe W ogniwach paliwowych następuje elektrochemiczne spalanie paliwa. Energia
Bardziej szczegółowoPrzedsiębiorstwa usług energetycznych. Biomasa Edukacja Architekci i inżynierowie Energia wiatrowa
Portinho da Costa oczyszczalnia ścieków z systemem kogeneracji do produkcji elektryczności i ogrzewania SMAS - komunalny zakład oczyszczania wody i ścieków, Portugalia Streszczenie Oczyszczalnia ścieków
Bardziej szczegółowoTERMOCHEMIA SPALANIA
TERMOCHEMIA SPALANIA I ZASADA TERMODYNAMIKI dq = dh Vdp W przemianach izobarycznych: dp = 0 dq = dh dh = c p dt dq = c p dt Q = T 2 T1 c p ( T)dT Q ciepło H - entalpia wewnętrzna V objętość P - ciśnienie
Bardziej szczegółowoGAMA PRODUKTÓW DLA ROLNICTWA
GAMA PRODUKTÓW DLA ROLNICTWA NASZE PRODUKTY ZAPEWNIAJĄ NIEZAWODNOŚĆ, EFEKTYWNOŚĆ PRACY I UMOŻLIWIAJĄ REDUKCJĘ KOSZTÓW. SEKTOR ROLNICZY Firma Kingspan Environmental jest liderem wśród producentów branży
Bardziej szczegółowoCzynniki alternatywne - przyszłość chłodnictwa? Dr hab. inż. Artur Rusowicz Instytut Techniki Cieplnej Politechnika Warszawska
Czynniki alternatywne - przyszłość chłodnictwa? Dr hab. inż. Artur Rusowicz Instytut Techniki Cieplnej Politechnika Warszawska Wpływ na środowisko: ODP (ang. Ozone Depletion Potential) - potencjał niszczenia
Bardziej szczegółowoBiogazownie w Polsce i UE technologie, opłacalność, realizacje. Anna Kamińska-Bisior
Biogazownie w Polsce i UE technologie, opłacalność, realizacje Anna Kamińska-Bisior Biokonwersja biodiesela uzyskanego z nieprzerobionej gliceryny na wodór i etanol (12 IT 56Z7 3PF3) Włoski instytut badawczy
Bardziej szczegółowo