Основные вехи в истории водородной энергетики

Министерство образования и науки Российской Федерации

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (НИ ТПУ)

Исследовательская школа химических и биомедицинских технологий

РЕФЕРАТ

Основные вехи в истории водородной энергетики.

Выполнил

Студент группы 9ДМ11 ____________Ф.Ш.Юлдашева

подпись

Проверил

докт. хим. наук, профессор ____________С.В. Романенко

подпись

«_____» __________ 2021 г.

                                                         Томск – 2021

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение……………………………………………………………………………….3

1. Развитие водородной энергетики в ХХ веке…………………………………4
2. Создание Международной ассоциации по водородной энергетике………..6
3. Проект “Sunshine”……………………………………………………………..6
4. Использование водорода как топлива………………………………………..6
5. Коммерциализация водородной экономики…………………………………7
6. Вклад Российских организаций в водородную энергетику………………...8

Заключение…………………………………………………………………………..10

Список использованных источников………………………………………………11

Введение

Идея использования водорода в энергетике не нова. Еще в 80-е годы ХХ в. были разработаны двигатели на водородном топливе. Сегодня в США, в странах ЕЭС, в Японии, Китае приняты и реализуются национальные и международные программы по разработке элементов водородной энергетики, в том числе на возобновляемых источниках энергии (ВИЭ), ведется активная пропагандистская кампания. В Мадриде, Риме, Амстердаме, Стокгольме и других европейских столицах ходят автобусы на водороде. Электромобиль с водородным двигателем приобрел премьер-министр Японии, а Исландия практически полностью переходит на водородную энергетику: водородные двигатели устанавливаются на катера, автомобили, источниками тепла на водороде отапливаются дома.

Целью работы:

1. Проанализировать историю развития водородной энергетики и результаты работ исследовательских групп разных стран.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить историю развития водородной энергетики
2. Рассмотреть международные соглашения и ассоциации по водородной энергетике
3. Рассмотреть переход исследований по водородной энергетике в стадию коммерциализации.

1. Развитие водородной энергетики в ХХ веке

Идея широкомасштабного использования водорода как искусственного топлива, получаемого электролизом воды, появилась в научно-фантастическом романе Жюля Верна «Таинственный остров» (1874 г.). Первые попытки ее реализации относятся к 1920–1930 гг., когда в Канаде было освоено промышленное производство водородно-щелочных электролизёров и принята первая программа в области создания водородных энергосистем на основе первичной электроэнергии, вырабатываемой на ГЭС. Данная программа выполнялась до 1936 г., после чего была свернута по причине сдвига приоритета канадского рынка энергосистем в сторону потребления дешевого природного газа. В 20–40-е годы XX века основная активность европейских ученых и инженеров в области водорода была направлена на адаптацию тепловых машин, в первую очередь двигателей внутреннего сгорания (ДВС), для работы на нетрадиционных топливах, в том числе водороде. Результаты, полученные, в основном, в Германии и Великобритании, показали принципиальную возможность такого подхода. Было показано, что использование водорода при соответствующей переделке топливной системы (переход к внутреннему смесеобразованию) позволяет увеличить мощность двигателя на 10% и более. Использование водорода в качестве добавки к традиционному моторному топливу позволило повысить экономичность двигателей при снижении вредных выбросов в атмосферу. Всего, за этот период на нетрадиционные топлива, включая водород, было конвертировано от 1 до 4 тысяч единиц автотранспортных средств, причем стоимость такой переделки, как было подсчитано позднее, не превышала нескольких сот долларов США за единицу (в ценах 1970 г.). Указанные разработки, основной вклад в которые внес немецкий инженер Р. Эррен, стали важным заделом последующих работ по использованию водорода на автотранспорте, возобновленных в 1970-х гг. Интересно отметить, что в годы Второй Мировой войны исследования и разработки в указанном и смежных направлениях даже интенсифицировались. Хорошо известно, что в Германии в годы войны широко использовались синтетическое моторное топливо, производимое путем гидрогенизации угля. В СССР в условиях блокадного Ленинграда грузовой автотранспорт был переоборудован на водородное топливо, бравшееся из отработавших свой ресурс аэростатов войск ПВО. Указанные работы проводились под руководством техника-лейтенанта Б.И. Шелища.