Test drive BMW ug hydrogen: bahin sa usa

Ang daganog sa nagsingabot nga bagyo nga nagpalanog pa sa langit samtang ang dako nga ayroplano nagkaduol sa landing site nga duul sa New Jersey. Kaniadtong Mayo 6, 1937, ang ayroplano sa Hindenburg naghimo sa una nga paglupad sa panahon, nga nakasakay sa 97 ka mga pasahero.

Sa pila ka adlaw, usa ka dako nga lobo nga puno sa hydrogen ang kinahanglan nga molupad balik sa Frankfurt am Main. Ang tanan nga mga lingkuranan sa paglupad dugay na nga gitagana sa mga lungsuranon sa Amerika nga naghinamhinam nga masaksihan ang koronasyon sa King George George VI sa Britanya, apan gipahamtang sa kapalaran nga dili gyud makasakay ang mga pasahero sa higante sa ayroplano.

Sa wala madugay human makompleto ang mga pagpangandam alang sa pagtugpa sa airship, ang komandante niini nga si Rosendahl nakamatikod nga nagdilaab ang kasko niini, ug human sa pipila ka segundos ang dako nga bola nahimo nga usa ka makalilisang nga naglupad nga troso, nga nagbilin lamang sa makaluluoy nga mga tipik sa metal sa yuta human sa laing tunga sa minuto. Usa sa labing katingad-an nga mga butang bahin sa kini nga istorya mao ang makapalipay nga kamatuoran nga daghang mga pasahero nga sakay sa nagdilaab nga airship sa katapusan nakalahutay.

Nagdamgo si Count Ferdinand von Zeppelin nga makalupad sa usa ka labi ka gaan nga salakyanan sa katapusan sa ika-1917 nga siglo, nga nag-sketch sa usa ka mabangis nga diagram sa usa ka gaan nga ayroplano nga puno sa gas ug naglansad nga mga proyekto alang sa praktikal nga pagpatuman niini. Si Zeppelin nabuhi og igo nga panahon aron makita ang iyang paglalang nga anam-anam nga nakasulod sa kinabuhi sa mga tawo, ug namatay kaniadtong 1923, sa wala pa mawala ang iyang nasud sa World War I, ug ang paggamit sa iyang mga barko gidili sa Treaty of Versailles. Ang mga Zeppelins nakalimtan sa daghang mga tuig, apan ang tanan nagbag-o pag-usab sa labing kadali nga kadali sa pag-abut sa gahum ni Hitler. Ang bag-ong pangulo sa Zeppelin, si Dr. Hugo Eckner, lig-on nga nakasalig nga daghang mga hinungdanon nga pagbag-o sa teknolohiya ang gikinahanglan sa paglaraw sa mga airship, nga ang panguna nga puli sa dali masunog ug peligro nga hydrogen nga adunay helium. Apan, subo nga, ang Estados Unidos, nga sa panahon nga kini ang nag-usa nga naghimo niining estratehikong hilaw nga materyal, dili makabaligya og helium sa Alemanya sa ilalum sa usa ka espesyal nga balaod nga gipasa sa Kongreso kaniadtong 129. Kini ang hinungdan nga ang bag-ong barko, nga gitudlo nga LZ XNUMX, sa katapusan gisugnuran sa hydrogen.

Ang pagtukod sa us aka bag-ong bag-ong lobo nga hinimo sa light aluminyo nga mga haluang metal moabot sa gitas-on nga hapit 300 metro ug adunay diyametro nga mga 45 metro. Ang higanteng eroplano, katumbas sa Titanic, gipadagan sa upat nga 16-silindro nga mga diesel engine, matag usa adunay 1300 hp. Siyempre, wala palabya ​​ni Hitler ang higayon nga himuon ang "Hindenburg" nga usa ka malinaw nga simbolo sa propaganda sa Nazi Alemanya ug gihimo ang tanan aron mapadali ang pagsugod sa pagpahimulos niini. Ingon usa ka sangputanan, kaniadtong 1936 ang "katingad-an" nga airship naghimo kanunay nga transatlantic flight.

Atol sa unang paglupad niadtong 1937, ang landing site sa New Jersey nagdani sa usa ka panon sa naghinam-hinam nga mga tumatan-aw, madasigon nga mga nangumusta, mga paryente ug mga peryodista, kadaghanan kanila naghulat sa daghang oras sa paglabay sa bagyo. Bisan ang radyo nag-cover sa usa ka makapaikag nga panghitabo. Sa usa ka punto, ang mabalak-on nga pagpaabot nabalda sa kahilom sa mamumulong, kinsa sa wala madugay misinggit nga makusog: “Usa ka dakong bola sa kalayo ang nahulog gikan sa langit! Walay buhi... Ang barko kalit nga misidlak ug dihadiha morag higanteng nagdilaab nga sulo. Pipila ka mga pasahero nga natarantar misugod sa paglukso gikan sa gondola aron makalingkawas sa makalilisang nga sunog, apan kini nakapatay kanila tungod sa gitas-on nga usa ka gatos ka metros. Sa katapusan, pipila ra sa mga pasahero nga naghulat sa airship nga moduol sa yuta ang naluwas, apan daghan kanila ang grabe nga nasunog. Sa usa ka punto, ang barko dili makasugakod sa kadaot sa nagdilaab nga kalayo, ug liboan ka litro sa ballast nga tubig sa pana nagsugod sa pagbu-bu sa yuta. Ang Hindenburg paspas nga nag-atiman, ang nagdilaab nga likod nga tumoy niini mihapak sa yuta, ug ang tibuok nga butang natapos sa kinatibuk-ang kalaglagan sa 34 segundos. Ang kakurat sa talan-awon nakapakurog sa panon sa katawhan nga nagpundok sa yuta. Niadtong panahona, ang opisyal nga hinungdan sa pagkahagsa giisip nga dalugdog, nga maoy hinungdan sa pagkasunog sa hydrogen, apan sa bag-ohay nga mga tuig, German ug American eksperto categorically nag-ingon nga ang hinungdan sa katalagman mao ang trahedya sa Hindenburg, nga miagi sa. daghang bagyo nga walay problema. Pagkahuman sa daghang mga obserbasyon sa footage gikan sa archival film, nakahinapos sila nga nagsugod ang kalayo tungod sa masunog nga pintura nga nagtabon sa panit sa airship. Ang kalayo sa usa ka German nga airship maoy usa sa labing daotan nga mga katalagman sa kasaysayan sa tawo, ug ang panumduman niining makalilisang nga panghitabo sakit gihapon kaayo alang sa kadaghanan. Bisan karon, ang paghisgot sa mga pulong nga "blimp" ug "hydrogen" nagmugna og mga hulagway sa nagdilaab nga impyerno sa New Jersey, bisan kung husto ang pagpamuhi, ang labing gaan ug labing daghang gas sa kinaiyahan mahimong labi ka mapuslanon, bisan pa sa peligro nga mga kabtangan niini. Sumala sa usa ka dako nga gidaghanon sa modernong mga siyentipiko, ang tinuod nga panahon sa hydrogen nagpadayon pa, bisan pa sa samang higayon, laing dako nga bahin sa siyentipikanhong komunidad nagduhaduha mahitungod sa ingon nga grabe nga mga pagpahayag sa pagkamalaumon. Lakip sa mga malaumon nga nagsuporta sa una nga pangagpas ug ang labing kombinsido nga mga tigpaluyo sa ideya sa hydrogen, sa walay duhaduha adunay mga Bavarians gikan sa BMW. Ang kompanya sa awto sa Aleman mao tingali ang labing nahibal-an sa dili kalikayan nga mga hagit sa dalan padulong sa usa ka ekonomiya sa hydrogen ug, labaw sa tanan, gibuntog ang mga kalisud sa proseso sa pagbalhin gikan sa hydrocarbon fuels ngadto sa hydrogen.

Ambisyon

Ang ideya mismo sa paggamit sa usa ka sugnod nga sama ka mahigalaon sa kalikopan ug dili mahurot sama sa mga reserba sa sugnod morag salamangka sa usa ka tawo sa pagkupot sa usa ka pakigbisog sa enerhiya. Karon adunay labaw pa sa usa o duha ka "hydrogen societies" kansang tahas mao ang pagpalambo sa usa ka positibo nga kinaiya ngadto sa gaan nga gas ug kanunay nga pag-organisar sa mga miting, symposium ug exhibition. Ang kompanya sa Tiro nga Michelin, pananglitan, namuhunan pag-ayo sa pag-organisar sa labi ka sikat nga Michelin Challenge Bibendum, usa ka global nga forum bahin sa malungtarong mga gasolina ug mga awto, nga nakapunting sa hydrogen.

Bisan pa, ang pagkamalaumon nga naggikan sa mga pakigpulong sa ingon nga mga forum dili pa igo alang sa praktikal nga pagpatuman sa katingad-an nga hydrogen idyll, ug ang pagsulod sa ekonomiya sa hydrogen usa ka labi ka komplikado ug dili praktikal nga buluhaton sa kini nga yugto sa teknolohiya sa pag-uswag sa sibilisasyon.

Karon lang, bisan pa, ang katawhan nagtinguha nga mogamit labi pa kadaghan nga alternatibo nga mga gigikanan sa enerhiya, nga mao, ang hydrogen mahimo’g usa ka hinungdanon nga taytayan alang sa pagtipig sa enerhiya sa adlaw, hangin, tubig ug biomass, nga mahimo’g kusog sa kemikal. ... Sa yano nga mga termino, kini gipasabut nga ang elektrisidad nga gihimo sa kini nga natural nga mga gigikanan dili matago sa daghang mga volume, apan mahimong magamit aron makahimo hydrogen pinaagi sa pagguba sa tubig ngadto sa oxygen ug hydrogen.

Bisan unsa ka katingad-an nga paminawon, ang pipila ka mga kompanya sa lana usa sa mga nag-unang tigpasiugda niini nga laraw, diin ang labing makanunayon mao ang higanteng lana sa Britanya nga BP, nga adunay usa ka piho nga estratehiya sa pagpamuhunan alang sa hinungdanon nga pamuhunan sa kini nga lugar. Siyempre, ang hydrogen mahimo usab nga makuha gikan sa dili mabag-o nga mga gigikanan sa hydrocarbon, apan sa kini nga kaso ang tawo kinahanglan mangita usa ka solusyon sa problema sa pagtipig sa carbon dioxide nga gihimo sa kini nga proseso. Kini usa ka dili malalis nga kamatuoran nga ang mga problema sa teknolohiya sa produksiyon sa hydrogen, pagtipig ug transportasyon masulbad - sa praktis, kini nga gas nahimo na sa daghang gidaghanon ug gigamit ingon usa ka hilaw nga materyal sa industriya sa kemikal ug petrochemical. Sa kini nga mga kaso, bisan pa, ang taas nga gasto sa hydrogen dili makamatay, tungod kay kini "natunaw" sa taas nga gasto sa mga produkto sa synthesis nga giapil niini.

Bisan pa, ang isyu sa paggamit sa gaan nga gas ingon usa ka gigikanan sa enerhiya medyo mas komplikado. Ang mga siyentista dugay nang nagsigeg hunahuna sa ilang mga utok sa pagpangita sa posibleng estratehikong alternatibo sa petrolyo nga sugnod, ug hangtod karon nakaabot sila sa unanimous nga konklusyon nga ang hydrogen mao ang labing mahigalaon sa kinaiyahan ug anaa sa igo nga gidaghanon sa enerhiya. Kini lamang ang nagtagbo sa tanan nga gikinahanglan nga mga kinahanglanon alang sa usa ka hapsay nga transisyon sa pagbag-o sa kasamtangan nga status quo. Sa kasingkasing sa tanan niini nga mga benepisyo mao ang usa ka yano apan importante kaayo nga kamatuoran - ang produksyon ug paggamit sa hydrogen nagtuyok sa palibot sa natural nga siklo sa paghiusa ug pagkadunot sa tubig... Kung ang katawhan mopalambo sa mga pamaagi sa produksyon gamit ang natural nga mga tinubdan sama sa solar energy, hangin ug tubig , ang hydrogen mahimong maprodyus ug magamit sa walay kinutuban nga gidaghanon nga dili magpagawas ug makadaot nga mga emisyon. Isip usa ka renewable energy source, ang hydrogen dugay na nga resulta sa mahinungdanong panukiduki sa nagkalain-laing programa sa North America, Europe ug Japan. Ang ulahi, sa baylo, bahin sa pagtrabaho sa usa ka halapad nga hiniusa nga mga proyekto nga nagtumong sa paghimo sa usa ka kompleto nga imprastraktura sa hydrogen, lakip ang produksiyon, pagtipig, transportasyon ug pag-apod-apod. Kasagaran kini nga mga kalamboan giubanan sa mahinungdanong mga subsidyo sa gobyerno ug gibase sa internasyonal nga mga kasabutan. Sa Nobyembre 2003, pananglitan, ang International Hydrogen Economy Partnership Agreement gipirmahan, nga naglakip sa pinakadako nga industriyalisadong mga nasud sa kalibutan sama sa Australia, Brazil, Canada, China, France, Germany, Iceland, India, Italy ug Japan. , Norway, Korea, Russia, UK, USA ug European Commission. Ang tumong niining internasyonal nga kolaborasyon mao ang "pag-organisar, pagdasig ug paghiusa sa mga paningkamot sa nagkalain-laing mga organisasyon paingon sa panahon sa hydrogen, ingon man pagsuporta sa pagmugna sa mga teknolohiya alang sa produksyon, pagtipig ug pag-apod-apod sa hydrogen."

Ang posible nga dalan sa paggamit niining limpyo nga gasolina sa sektor sa automotive mahimong doble. Ang usa mao ang mga himan nga nailhan nga "fuel cells," diin ang kemikal nga kombinasyon sa hydrogen nga adunay oksiheno gikan sa hangin nagpagawas sa elektrisidad, ug ang ikaduha mao ang pagpalambo sa mga teknolohiya sa paggamit sa liquid hydrogen isip sugnod sa mga silindro sa usa ka classic internal combustion engine. Ang ikaduha nga direksyon mao ang sikolohikal nga mas duol sa mga konsumedor ug mga kompanya sa awto, ug ang labing inila nga tigpaluyo niini mao ang BMW.

Production

Sa pagkakaron, kapin sa 600 ka bilyong metro kubiko sa puro nga hydrogen ang gihimo sa tibuok kalibotan. Ang panguna nga hilaw nga materyales alang sa paghimo niini mao ang natural nga gas, nga giproseso sa usa ka proseso nga nailhan nga "pagbag-o". Ang mas gamay nga gidaghanon sa hydrogen makuha pinaagi sa ubang mga proseso sama sa electrolysis sa chlorine compounds, partial oxidation sa bug-at nga lana, coal gasification, pyrolysis sa coal aron makagama og coke, ug gasoline reforming. Mga katunga sa produksiyon sa hydrogen sa kalibotan ang gigamit para sa ammonia synthesis (nga gigamit isip feedstock sa produksiyon sa abono), petroleum refining, ug methanol synthesis. Kini nga mga laraw sa produksiyon nagpahamtang ug lainlain nga ang-ang sa kabug-at sa kalikopan ug, sa walay palad, wala’y usa niini nga nagtanyag usa ka makahuluganon nga alternatibo sa karon nga kahimtang sa enerhiya - una tungod kay gigamit nila ang dili mabag-o nga mga gigikanan, ug ikaduha tungod kay ang produksiyon nagpagawas sa dili gusto nga mga sangkap sama sa carbon dioxide, nga mao ang nag-unang hinungdan. Epekto sa greenhouse. Usa ka makapaikag nga sugyot aron masulbad kini nga problema bag-o lang gihimo sa mga tigdukiduki nga gipondohan sa European Union ug sa gobyerno sa Aleman, nga nagmugna sa usa ka gitawag nga "sequestration" nga teknolohiya diin ang carbon dioxide nga gihimo pinaagi sa pagprodyus og hydrogen gikan sa natural nga gas gi-inject sa daan, nahurot nga mga umahan. . lana, natural gas o karbon. Bisan pa, kini nga proseso dili sayon ​​nga ipatuman tungod kay ang mga uma sa lana o gas dili tinuod nga mga lungag sa crust sa yuta, apan kasagaran porous nga mga istruktura sa balas.

Ang labing maayong umaabot nga pamaagi sa paggama og hydrogen mao ang pagkadunot sa tubig pinaagi sa elektrisidad, nga nailhan sukad pa sa elementarya. Ang prinsipyo kay yano ra kaayo - ang boltahe sa elektrisidad gipadapat sa duha ka electrodes nga naunlod sa usa ka kaligoanan sa tubig, nga adunay positibo nga gikargahan nga mga ion sa hydrogen nga mibalhin ngadto sa negatibong elektrod, ug ang negatibong gikarga nga mga ion sa oksiheno ngadto sa positibo. Sa praktis, daghang mga nag-unang pamaagi ang gigamit alang niining electrochemical decomposition sa tubig - "alkaline electrolysis", "membrane electrolysis", "high pressure electrolysis" ug "high temperature electrolysis".

Ang tanan mahimong sulundon kung ang yano nga aritmetika sa pagbahin dili makabalda sa labi ka hinungdanon nga problema sa gigikanan sa elektrisidad nga gikinahanglan alang niini nga katuyoan. Ang kamatuoran mao nga sa pagkakaron, ang produksyon niini dili kalikayan nga nagpagawas sa makadaot nga mga produkto, ang gidaghanon ug matang niini magkalahi depende kung giunsa kini pagbuhat, ug, labaw sa tanan, ang produksyon sa elektrisidad usa ka dili episyente ug mahal kaayo nga proseso.

Ang pagguba sa daotan ug pagsira sa siklo sa limpyo nga enerhiya posible lamang kung magamit ang natural ug labi na ang enerhiya sa adlaw aron makahimo elektrisidad nga gikinahanglan aron mabulok ang tubig. Ang pagsulbad sa kini nga problema sa walay duhaduha manginahanglan daghang oras, salapi ug paningkamot, apan sa daghang bahin sa kalibutan, ang pagmugna og elektrisidad sa ingon niini nahimo na nga usa ka katinuud.

Pananglitan, ang BMW adunay aktibong papel sa paghimo ug pagpalambo sa mga solar power plant. Ang planta sa koryente, nga gitukod sa gamay nga lungsod sa Neuburg sa Bavaria, naggamit sa mga photovoltaic nga mga selyula aron makahimo og enerhiya nga nagpatunghag hydrogen. Ang mga sistema nga naggamit sa solar energy sa pagpainit sa tubig ilabinang makaiikag, ang mga inhenyero sa kompanya nag-ingon, ug ang resulta nga mga gahum sa alisngaw nga mga electric generator - ang maong mga solar power plant naglihok na sa Mojave Desert sa California, diin ang 354 MW nga elektrisidad namugna. Ang kusog sa hangin nahimong labi ka hinungdanon, nga adunay mga umahan sa hangin sa mga baybayon sa mga nasud sama sa US, Germany, Netherlands, Belgium ug Ireland nga adunay labi ka hinungdanon nga papel sa ekonomiya. Adunay usab mga kompanya nga naghimo og hydrogen gikan sa biomass sa lainlaing mga bahin sa kalibutan.

Ang lokasyon sa pagtipig

Ang hydrogen mahimong gitipig sa daghang gidaghanon parehas sa gas ug likido nga mga hugna. Ang labing kadaghan sa mga reservoir nga niini, diin ang hydrogen naa sa usa ka gamay nga presyur, gitawag nga "gas meter". Ang medium ug gagmay nga mga tanke angay alang sa pagtipig sa hydrogen sa presyur nga 30 bar, samtang ang labing gamay nga espesyal nga tanke (mga mahalon nga aparato nga hinimo sa espesyal nga asero o hiniusa nga mga materyales nga gipalig-on sa carbon fiber) nagpadayon sa kanunay nga presyur nga 400 bar.

Ang hydrogen mahimo usab nga tipigan sa liquid phase sa -253 ° C kada unit volume, nga adunay 0 ka pilo nga mas kusog kaysa kung gitipigan sa 1,78 bar - aron makab-ot ang katumbas nga gidaghanon sa enerhiya sa liquefied hydrogen kada unit volume, ang gas kinahanglan nga i-compress up. ngadto sa 700 bar. Tungod gyud sa mas taas nga episyente sa enerhiya sa refrigerated hydrogen nga ang BMW nakigtambayayong sa German nga refrigeration concern nga si Linde, nga nakamugna og modernong cryogenic nga mga himan alang sa pagtunaw ug pagtipig sa hydrogen. Gisugyot usab sa mga siyentipiko ang uban, apan dili kaayo magamit, mga alternatibo sa pagtipig sa hydrogen - pananglitan, pagtipig ubos sa presyur sa espesyal nga harina nga metal sa porma sa metal hydride, ug uban pa.

Transportasyon

Sa mga lugar nga adunay daghang konsentrasyon sa mga kemikal nga tanum ug pagpino sa lana, usa na nga natukod nga usa ka network nga hydrogen transmission. Sa kinatibuk-an, ang teknolohiya parehas sa pagdala sa natural gas, apan ang paggamit sa ulahi alang sa mga panginahanglanon sa hydrogen dili kanunay posible. Bisan pa, bisan sa katapusang siglo, daghang mga balay sa mga syudad sa Europa ang gidan-agan sa usa ka light gas pipeline, nga adunay sulud hangtod sa 50% nga hydrogen ug gigamit ingon sugnod alang sa una nga nakahunong nga internal nga mga makina sa pagkasunog. Ang lebel sa teknolohiya karon nagtugot usab sa transcontinental nga pagbiyahe sa liquefied hydrogen pinaagi sa adunay mga cryogen tanker, parehas sa gigamit alang sa natural gas. Karon, ang mga syentista ug inhenyero naghimo sa labing kadaghan nga paglaum ug paningkamot sa natad sa pagmugna og igo nga mga teknolohiya alang sa pagtunaw ug pagdala sa likido nga hydrogen. Sa kini nga pagsabut, kini ang mga barko, mga cryogen tank nga tren ug trak nga mahimong basihan alang sa umaabot nga pagdala sa hydrogen. Kaniadtong Abril 2004, ang labing-una nga klase nga likido nga pagpuno sa hydrogen, nga hiniusa nga gihimo sa BMW ug Steyr, gibuksan sa duul nga duul sa Munich Airport. Uban sa tabang niini, ang pagpuno sa mga tanke og liquefied hydrogen nga awtomatikong gipatuman, nga wala pag-apil ug wala’y peligro alang sa drayber sa awto.