Waterstofbrandstoffen raketten, maar hoe zit het met macht voor het dagelijks leven?

Waterstofbrandstoffen raketten, maar hoe zit het met macht voor het dagelijks leven? NASA heeft al zijn ruimteveermissies gelanceerd met waterstof als brandstof. NASA, CC BY

Heb je ooit een gekeken ruimteveer lancering? De brandstof die wordt gebruikt om deze enorme structuren weg te duwen van de zwaartekracht van de aarde is waterstof.

Waterstof heeft ook potentieel als energiebron voor onze dagelijkse activiteiten - autorijden, onze huizen verwarmen en misschien nog meer.

Deze maand de federale coalitieregering openbare raadpleging geopend op een nationale waterstofstrategie. Arbeid heeft ook toegezegd financiering opzij zetten om schone waterstof te ontwikkelen. De COAG Energy Ministers bijeenkomst in december 2018 aangegeven krachtige steun voor een waterstofeconomie.

Maar is Australië klaar om dit concurrerende, koolstofarme energie-alternatief voor residentiële, commerciële, industriële en transportsectoren te verkennen?

Er zijn twee belangrijke aspecten bij het beoordelen van onze gereedheid voor een waterstofeconomie: technologische vooruitgang (kunnen we het eigenlijk wel?) En maatschappelijke acceptatie (zullen we het gebruiken?).

Is de technologie volwassen genoeg?

De waterstofeconomiecyclus bestaat uit drie belangrijke stappen:

  • waterstofproductie
  • waterstofopslag en -levering
  • waterstofverbruik - het omzetten van de chemische energie van waterstof in andere vormen van energie.

Waterstofproductie

Om waterstof een belangrijke toekomstige brandstof te laten worden, is waterelektrolyse waarschijnlijk de beste productiemethode. In dit proces wordt elektriciteit gebruikt gesplitste watermoleculen in waterstof (H₂) en zuurstof (O₂).

Deze technologie wordt commercieel haalbaar wanneer elektriciteit tegen relatief lage kosten wordt geproduceerd door hernieuwbare bronnen zoals zonne- en wind. De kosten kunnen in de nabije toekomst verder dalen naarmate de productietechnologie efficiënter wordt.

Hoe waterstof wordt gemaakt en gebruikt als energiebron.

Opslag en levering van waterstof

Effectieve opslag en levering zijn van vitaal belang voor de veilige en efficiënte verwerking van grote hoeveelheden waterstof.

Omdat het erg licht is, is waterstof conventioneel onder hoge druk gecomprimeerd of vloeibaar gemaakt en opgeslagen bij een extreem lage temperatuur van -253 ° C. Het nemen van deze stappen vereist een extra investering in energie, dus de efficiëntie daalt tot 40%. Maar de huidige waterstofopslag en -levering berust nog steeds op deze twee technologieën - compressie en liquefactie - omdat ze zijn bewezen en worden ondersteund door een gevestigde infrastructuur en ervaring.

Een andere optie die wordt onderzocht (maar verdere ontwikkeling behoeft) is om waterstof te combineren met andere elementen en deze vervolgens vrij te geven wanneer dat nodig is voor gebruik.

Momenteel gebruiken de meeste waterstofbrandstofcelauto's met koolstofvezel versterkte tanks om sterk gecomprimeerd waterstofgas op te slaan. De kosten van tanks zullen moeten dalen om deze optie economisch te maken (momenteel meer dan enkele duizenden dollars per eenheid).

Waterstof gebruiken als brandstof

Er zijn twee hoofdmanieren om de chemische energie in waterstof om te zetten in bruikbare energie (elektrische energie of warmte-energie). Beide benaderingen produceren water als bijproduct.

Een primitieve en eenvoudige manier om waterstof te gebruiken, is om het te verbranden om warmte te genereren - net zoals je aardgas gebruikt voor koken en verwarmen in je huis.

A proef gepland voor Zuid-Australië streeft ernaar waterstof te genereren met behulp van hernieuwbare elektriciteit en deze vervolgens in het lokale gasdistributienet te injecteren. Deze manier om gassen te "mengen" kan de kosten van het bouwen van kostbare leveringsinfrastructuur vermijden, maar zal uitgaven met zich meebrengen die verband houden met wijzigingen in bestaande pijpleidingen. Uitgebreide studie en testen van deze activiteit zijn vereist.

Bij gebruik in waterstofbrandstofcellen wordt energie geproduceerd wanneer waterstof reageert met zuurstof. Dit is de technologie die wordt gebruikt door NASA en andere operators in ruimtemissies en door autofabrikanten in waterstofcelauto's. Het is momenteel de meest geavanceerde methode voor waterstofgebruik.

Zet het geluid harder voor deze lancering op waterstof.

Het werkt, maar zullen we het accepteren?

Veiligheidsoverwegingen

Als brandstof heeft waterstof enkele eigenschappen die het veiliger maken om te gebruiken dan de brandstoffen die tegenwoordig meer worden gebruikt, zoals diesel en benzine.

Waterstof is niet giftig. Het is ook veel lichter dan lucht, waardoor het snel kan worden verspreid in geval van een lek. Dit staat in contrast met de opbouw van ontvlambare gassen in het geval van diesel- en benzinelekken, die explosies kunnen veroorzaken.

Waterstof brandt echter gemakkelijk in lucht en ontbrandt gemakkelijker dan benzine of aardgas. Daarom hebben waterstofauto's zulke robuuste tanks van koolstofvezel - om lekkages te voorkomen.

Waar waterstof in commerciële omgevingen als brandstof wordt gebruikt, zijn strikte voorschriften en effectieve maatregelen vastgesteld om lekken te voorkomen en op te sporen en waterstof af te voeren. Huishoudelijke toepassingen van waterstofbrandstof zouden dit probleem ook moeten aanpakken.

Impact op het milieu

Vanuit milieuoogpunt omvat de ideale cyclus in een waterstofeconomie:

  • waterstofproductie door elektrolyse te gebruiken om water te splitsen
  • waterstofverbruik via reactie met zuurstof in een brandstofcel, waarbij water als bijproduct wordt geproduceerd.

Als de elektriciteit voor elektrolyse wordt opgewekt uit hernieuwbare bronnen, heeft deze hele waardeketen een minimale impact op het milieu en is deze duurzaam.

Dichter bij een waterstofeconomie komen

Goedkope elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen is de sleutel om van grootschalige waterstofproductie via elektrolyse een realiteit te maken in Australië. Internationaal is het al duidelijk - bijvoorbeeld in Duitsland en Texas - dat hernieuwbare waterstof concurrerend is in nichetoepassingen, hoewel nog niet voor levering op industriële schaal.

Technieken voor opslag en levering moeten worden verbeterd in termen van kosten en efficiëntie, en de productie van waterstofbrandstofcellen vereist vooruitgang.

Waterstof is een wenselijke energiebron, omdat het in grote hoeveelheden kan worden geproduceerd en langdurig kan worden opgeslagen zonder capaciteitsverlies. Omdat het zo licht is, is het een economische manier om energie te transporteren geproduceerd door hernieuwbare energiebronnen over grote afstanden (inclusief over oceanen).

Ondersteund door geavanceerde technologieën, met krachtige steun van overheden en betrokkenheid van vele multinationale energie- en autobedrijven, verbindt waterstofbrandstof duurzame energie op een schone en duurzame manier met eindgebruikers.

Laten we kijken of waterstof opstijgt.The Conversation

Over de auteur

Zhenguo Huang, Senior docent, University of Technology Sydney

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

Drawdown: het meest uitgebreide plan ooit voorgesteld om opwarming van de aarde tegen te gaan

door Paul Hawken en Tom Steyer
9780143130444In het licht van de wijdverspreide angst en apathie, is een internationale coalitie van onderzoekers, professionals en wetenschappers bij elkaar gekomen om een ​​reeks realistische en gewaagde oplossingen voor klimaatverandering aan te bieden. Honderd technieken en werkwijzen worden hier beschreven - sommige zijn bekend; sommigen heb je misschien nog nooit van gehoord. Ze variëren van schone energie tot het opleiden van meisjes in lagere inkomenslanden tot landgebruikspraktijken die koolstof uit de lucht halen. De oplossingen bestaan, zijn economisch levensvatbaar, en gemeenschappen over de hele wereld voeren ze momenteel uit met vaardigheid en vastberadenheid. Beschikbaar op Amazon

Ontwerp van klimaatoplossingen: een beleidsgids voor koolstofarme energie

door Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Nu de gevolgen van klimaatverandering al voor ons zijn, is de noodzaak om de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen terug te dringen niets minder dan urgent. Het is een enorme uitdaging, maar de technologieën en strategieën om eraan te voldoen, bestaan ​​tegenwoordig. Een klein aantal goed ontworpen en geïmplementeerde energiebeleidslijnen kan ons op weg helpen naar een koolstofarme toekomst. Energiesystemen zijn groot en complex, dus het energiebeleid moet gericht en kosteneffectief zijn. One-size-fits-all benaderingen zullen de klus gewoon niet klaren. Beleidsmakers hebben een duidelijke, alomvattende bron nodig die het energiebeleid schetst dat de grootste impact zal hebben op onze klimaattoekomst, en beschrijft hoe dit beleid goed vormgegeven kan worden. Beschikbaar op Amazon

Dit verandert alles: Kapitalisme versus The Climate

door Naomi Klein
1451697392In Dit verandert alles Naomi Klein betoogt dat klimaatverandering niet alleen een kwestie is die netjes moet worden ingediend tussen belastingen en gezondheidszorg. Het is een alarm dat ons oproept om een ​​economisch systeem te repareren dat ons op veel manieren al tekortschiet. Klein bouwt nauwgezet op hoe massaal onze uitstoot van broeikasgassen wordt teruggedrongen, is onze beste kans om tegelijkertijd gapende ongelijkheden te verminderen, onze gebroken democratieën opnieuw te verbeelden en onze uitgeholde lokale economieën weer op te bouwen. Ze legt de ideologische wanhoop bloot van ontkenners van klimaatverandering, de messiaanse waanideeën van de zogenaamde geo-ingenieurs en het tragische defaitisme van te veel mainstream groene initiatieven. En ze laat precies zien waarom de markt de klimaatcrisis niet-kan en niet-kan oplossen, maar in plaats daarvan de zaken erger zal maken, met steeds extremere en ecologisch schadelijke extractiemethoden, vergezeld door een ongebreideld rampzalig kapitalisme. Beschikbaar op Amazon

Van de uitgever:
Aankopen op Amazon gaan om de kosten van het brengen van je te bekostigen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, en ClimateImpactNews.com zonder kosten en zonder adverteerders die je surfgedrag volgen. Zelfs als u op een link klikt maar deze geselecteerde producten niet koopt, betaalt alles wat u bij hetzelfde bezoek op Amazon koopt, een kleine commissie. Er zijn geen extra kosten voor u, dus draag alstublieft bij aan de moeite. Je kan ook gebruik dan deze link te gebruiken op elk gewenst moment voor Amazon, zodat u ons kunt helpen onze inspanningen te ondersteunen.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

volg InnerSelf op

facebook icontwitter iconyoutube iconinstagram pictogrampintrest pictogramrss-pictogram

 Ontvang de nieuwste via e-mail

Wekelijks tijdschrift Dagelijkse inspiratie

NIEUWSTE VIDEO'S

De grote klimaatmigratie is begonnen
De grote klimaatmigratie is begonnen
by Super User
De klimaatcrisis dwingt duizenden over de hele wereld te vluchten omdat hun huizen steeds onbewoonbaarder worden.
De laatste ijstijd vertelt ons waarom we ons zorgen moeten maken over een verandering in temperatuur van 2 ℃
De laatste ijstijd vertelt ons waarom we ons zorgen moeten maken over een verandering in temperatuur van 2 ℃
by Alan NWilliams, et al
Het laatste rapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) stelt dat zonder een substantiële afname ...
De aarde is al miljarden jaren bewoonbaar - hoe gelukkig hebben we het gehad?
De aarde is al miljarden jaren bewoonbaar - hoe gelukkig hebben we het gehad?
by Toby Tyrrell
Het kostte de evolutie 3 of 4 miljard jaar om Homo sapiens te produceren. Als het klimaat maar één keer volledig was mislukt in die ...
Hoe het weer in kaart brengen 12,000 jaar geleden kan helpen bij het voorspellen van toekomstige klimaatverandering
Hoe het weer in kaart brengen 12,000 jaar geleden kan helpen bij het voorspellen van toekomstige klimaatverandering
by Brice Rea
Het einde van de laatste ijstijd, zo'n 12,000 jaar geleden, werd gekenmerkt door een laatste koude fase genaamd de Jongere Dryas.…
De Kaspische Zee zal deze eeuw met 9 meter of meer dalen
De Kaspische Zee zal deze eeuw met 9 meter of meer dalen
by Frank Wesselingh en Matteo Lattuada
Stel je voor dat je aan de kust bent en uitkijkt over zee. Voor je ligt 100 meter kaal zand dat eruitziet als een ...
Venus leek weer op de aarde, maar door klimaatverandering werd het onbewoonbaar
Venus leek weer op de aarde, maar door klimaatverandering werd het onbewoonbaar
by Richard Ernst
We kunnen veel leren over klimaatverandering van Venus, onze zusterplaneet. Venus heeft momenteel een oppervlaktetemperatuur van ...
Vijf klimaatongevallen: een spoedcursus in verkeerde klimaatinformatie
The Five Climate Disbeliefs: een spoedcursus in verkeerde klimaatinformatie
by John Cook
Deze video is een spoedcursus over verkeerde informatie over het klimaat, waarin de belangrijkste argumenten worden samengevat die worden gebruikt om de realiteit in twijfel te trekken ...
Het noordpoolgebied is al 3 miljoen jaar niet zo warm geweest en dat betekent grote veranderingen voor de planeet
Het noordpoolgebied is al 3 miljoen jaar niet zo warm geweest en dat betekent grote veranderingen voor de planeet
by Julie Brigham-Grette en Steve Petsch
Elk jaar krimpt de zee-ijsbedekking in de Noordelijke IJszee tot half september tot een dieptepunt. Dit jaar meet het slechts 1.44 ...

LAATSTE ARTIKELEN

groene energie2 3
Vier groene waterstofkansen voor het middenwesten
by Christelijke Tae
Om een ​​klimaatcrisis af te wenden, zal het Midwesten, net als de rest van het land, zijn economie volledig koolstofarm moeten maken door...
ug83qrfw
Grote barrière om respons te eisen moet worden beëindigd
by John Moore, op aarde
Als federale regelgevers het juiste doen, kunnen elektriciteitsklanten in het Midwesten binnenkort misschien geld verdienen terwijl ...
bomen om te planten voor het klimaat
Plant deze bomen om het stadsleven te verbeteren
by Mike Williams-Rice
Een nieuwe studie stelt levende eiken en Amerikaanse platanen vast als kampioenen onder 17 "superbomen" die zullen helpen steden te maken ...
Noordzee zeebodem
Waarom we de geologie van de zeebodem moeten begrijpen om de wind te benutten?
by Natasha Barlow, universitair hoofddocent quartaire milieuverandering, Universiteit van Leeds
Voor elk land dat gezegend is met gemakkelijke toegang tot de ondiepe en winderige Noordzee, zal offshore wind de sleutel zijn om te voldoen aan de netto ...
3 natuurbrandlessen voor bossteden terwijl Dixie Fire het historische Greenville, Californië vernietigt
3 natuurbrandlessen voor bossteden terwijl Dixie Fire het historische Greenville, Californië vernietigt
by Bart Johnson, hoogleraar landschapsarchitectuur, Universiteit van Oregon
Een wildvuur brandde in heet, droog bergbos op 4 augustus door de Gold Rush-stad Greenville, Californië, ...
China kan energie- en klimaatdoelstellingen halen om steenkoolstroom af te dekken
China kan energie- en klimaatdoelstellingen halen om steenkoolstroom af te dekken
by Alvin Lin
Tijdens de klimaattop van de leider in april beloofde Xi Jinping dat China “de kolengestookte energie strikt zal controleren …
Blauw water omringd door dood wit gras
Kaart volgt 30 jaar extreme sneeuwsmelt in de VS
by Mikayla Mace-Arizona
Een nieuwe kaart van extreme sneeuwsmeltgebeurtenissen in de afgelopen 30 jaar verduidelijkt de processen die snel smelten veroorzaken.
Een vliegtuig laat rode brandvertrager op een bosbrand vallen terwijl brandweerlieden die langs een weg geparkeerd staan ​​omhoog kijken naar de oranje lucht
Model voorspelt 10-jarige uitbarsting van natuurbrand, daarna geleidelijke afname
by Hannah Hickey-U. Washington
Een blik op de toekomst van bosbranden op de lange termijn voorspelt een eerste ruwweg tien jaar durende uitbarsting van natuurbrandactiviteit, ...

 Ontvang de nieuwste via e-mail

Wekelijks tijdschrift Dagelijkse inspiratie

Nieuwe attitudes - nieuwe mogelijkheden

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Alle rechten voorbehouden.