Водородное топливо

 СО2 + 3Н2  катализатор = СН3ОН + Н2О.

 Метанол  необходим промышленности в миллионах  тонн. Он может также стать  основным источником для получения  бензина. 

  В долгосрочной  перспективе диоксид углерода  при наличии мощных источников  дешёвого водорода может стать  главным, а возможно и единственным  сырьевым источником промышленного  органического синтеза. При этом, вероятно, найдут применение как  обычные химические, каталитические  процессы, так и фотохимические  и биохимические методы. Здесь  необъятный простор для творчества  всех степенях науки. Основным  компонентом новой системы органической  технологии на база СО2 является наличие мощной водородной технологии. Превратить СО2 атмосферы, а если потребуется и часть осадочных карбонатов земной коры в источник углеводородов – крупнейшая задача химии XXI века.

Внимание, водород!

 Говоря  о водороде, его широком использовании  в быту, промышленности, на транспорте, нельзя забывать и о его  взрыво- и пожароопасных свойствах. Недостаточная подготовленность и нестрогое выполнение правил при использовании водорода может привести к трагедиям, гибели людей.

Водородные двигатели 

 Водород  - очень перспективный энергоноситель, позволяющий одновременно решить  сложные экологические проблемы. При его сгорании (быстро протекающей  экзотермической реакции окисления  кислородом) получаются лишь вода  и тепло. Да, образуются еще  окислы азота, количество которых  зависит от температуры сгорания  смеси в цилиндре двигателя.  И здесь важно, что в водородных двигателях температура сгорания топлива на режимах городской эксплуатации существенно ниже, чем в углеводородных (бензиновых, спиртовых, метановых, пропан-бутановых и т.д.).

 Очевидно, что если под "водородным  двигателем" понимать электрический,  получающий энергию от реакции  соединения водорода и кислорода  в топливных элементах, то окислов  азота не будет совсем. А углеводородное  топливо "поставляет" при сжигании  целый букет токсичных соединений, среди которых сажа - далеко не  самая вредная.

В настоящее  время многие специалисты в области  энергетики, политики, журналисты и  активисты общественных движений в  защиту среды обитания отдают предпочтение водородному топливу.

Заключение

Основным  направлением внедрения водородной энергетики является автотранспорт, поскольку  обостряется проблема устойчивого  обеспечения его моторным топливом. Этому есть несколько причин. Первая из них — истощение запасов нефти. По прогнозам комиссии ЮНЕСКО, уже в первой четверти наступившего столетия в значительной мере будут исчерпаны разведанные запасы нефти. По данным Энергетической комиссии США, за последние 20 лет в мире не было открыто ни одного нового крупного месторождения нефти. При этом необходимо помнить, что в странах ОПЕК из-за стремления увеличить квоты на добычу нефти примерно на треть завышены объемы ранее разведанных ее месторождений.

Но также  есть минусы использования водородного  транспорта.

• Смесь водорода с воздухом — взрывчатое вещество. Водород более опасен, чем бензин, так как горит в смеси с воздухом в более широком диапазоне концентраций.
• Водородная силовая установка на базе традиционного ДВС значительно сложнее и дороже в обслуживании, чем обычный ДВС.
• Пока нет достаточного опыта эксплуатации водородного транспорта.
• Нет возможности быстрой дозаправки в пути из канистры или от другого автомобиля (при этом этот фактор не помешал широкому распространению автомобилей, работающих на газе).
• Высокие цены на водород.
• Летучесть водорода самая высокая среди газов, таким образом, водород трудно сохранить в жидком виде, это затрудняет хранение водорода, транспортировку, и использование в баке.
• В настоящий момент водород производится либо путём расхода значительного количества электроэнергии, либо из углеводородов. В первом случае используется та же электроэнергия, которая может производиться на тепловых, атомных и других электростанциях. К сожалению альтернативными источниками производится довольно небольшое количество энергии, и её не хватит на развитие транспорта. Во втором случае имеем использование тех же видов топлива и выделение CO², а также требуется очистка от соединений серы и других примесей, которые в случае применения топливных элементов значительно сокращают срок их службы. Некоторые считают, что природный газ будет гораздо более перспективен и экологичен.

 По состоянию  на 2005 год объем мирового производства  водорода составлял 50 млн. тонн. К настоящему времени он равен  55-60 млн. тонн.

Водород в  основном применяют для производства азотных удобрений и для превращения  низкокачественных видов сырой  нефти в моторное топливо. Сжиженный  водород используют для получения  сверхнизких температур и в качестве горючего для криогенных ракетных двигателей. Постоянно ведутся исследования, призванные более широко внедрить использование  водородное топливо в качестве замены бензину.

 Так например, в конце 2007 года Университет Пенсильвании объявил, что разработал технологию по производству водородного топлива из пищевых отходов. Новая технология производства водородного топлива теоретически может привести к массовому переходу автомобилей на водородное топливо.

 У водорода  есть множество очевидных достоинств. Водород полностью сгорает в  кислороде, выделяя большое количество  энергии и оставляя после себя  только водяной пар. Его легко  транспортировать по трубопроводам  практически на любые расстояния, тем более, что он не ядовит (хотя и взрывоопасен) и не обладает коррозирующим действием. Запасы водорода (как компонента воды) практически неограниченны и более или менее равномерно распределены по всем континентам. Водород представляется идеальным горючим для относительно маломощных и в то же время многочисленных силовых установок, размещенных на подвижных платформах - прежде всего для автомобильных и авиационных двигателей.

 Однако  при всех преимуществах водорода  его массовое использование в  качестве топлива будет сопряжено  со множеством сложнейших проблем. Их решение потребует очень крупных средств, которые придется затратить как на разработку высокоэффективных технологий получения и утилизации водорода, так и на создание инфраструктуры для его промышленного производства, доставки, хранения и распределения. Эти средства неизбежно придется отбирать у других насущно важных проектов, что потребует немалой политической воли и готовности принимать рискованные решения.