Водень - паливо майбутнього - Тарт-арія.інфо

1. «Плюси» і «мінуси» водневого палива
2. Перший двигун на водні заробив в СРСР в 1941 році!
3. Підводні апарати на перекису водню
4. Ту-155 на водні встановив 14 світових рекордів!
5. Водородомобілі
6. Водень в космонавтиці
7. металевий водень
8. отримання алмазів
9. Термічний реактор Россі
10. Реакція синтезу 28Ni + 1H (іон) = 29Cu + Q зігріває Землю зсередини!
11. темний водень
12. Генерація водних з глибин Чорного моря
13. Світ невблаганно вступає в водневу еру!
14. джерела:

Наши партнеры ArtmMisto

Воднево-кисневу суміш, як саму енергетично ємну, пропонував використовувати в двигунах К.Е. Ціолковський ще в 1903 році. Водень вже застосовують як паливо: для автомобілів (від полуторки до Тойоти "Мірай"), реактивних літаків (від «Хейнкель» до Ту-155), торпед (від GT 1200A до "Шквал"), ракет (від "Сатурна" до " Бурана "). Нові аспекти відкриває отримання металевого водню і практичне застосування реактора Россі. В недалекому майбутньому розвиток технологій отримання дешевого водню з сірководню Чорного моря і безпосередньо з джерел дегазації Землі. Не дивлячись на протидію нафтового лобі, ми невблаганно вступаємо в водневу еру!

Змінюючи своє споживання - ми разом змінюємо Мир!

«Плюси» і «мінуси» водневого палива

Водневе паливо має ряд особливостей:

• Тепловіддача водню на 250% вище, ніж у паливно-повітряної суміші.
• Після спалювання водневої суміші на виході утворюється тільки пар.
• Реакція займання відбувається швидше, ніж з іншими видами палива.
• Завдяки детонаційної стійкості, вдається підняти ступінь стиснення.
• Зберігання такого палива відбувається в рідкій або стислій формі. У разі пробою бака водень випаровується.
• Нижній рівень пропорції газу для входження в реакцію з киснем становить 4%. Завдяки цій особливості, вдається налаштувати режими роботи двигуна шляхом дозування консистенції.
• ККД водневого двигуна досягає 90 відсотків. Для порівняння, дизельний мотор має коефіцієнт корисної дії на рівні 50%, а звичайний ДВС - 35%.
• Водень - летючий газ, тому він потрапляє в найдрібніші зазори і порожнини. З цієї причини деякі метали здатні перенести його руйнівний вплив.
• Виникає менший рівень шуму при роботі двигуна.

Перший двигун на водні заробив в СРСР в 1941 році!

Будете здивовані, але перший двигун звичайної «полуторки» заробив на водні в блокадному Ленінграді в вересні 1941 року! Молодому молодшому технік-лейтенанту Борису Щеліщу, який керував підйомом аеростата загородження, було наказано в відсутності бензину і електрики налагодити роботу лебідок. Оскільки аеростати заповнювалися воднем, йому спало на думку використовувати його як паливо.

Під час небезпечних дослідів згоріли два аеростата, вибухнув газгольдер, сам Борис Ісаакович отримав контузію. Після цього для безпечної експлуатації повітряно-водневої «гримучої» суміші він придумав спеціальний водяний затвор, що виключає займання при спалаху у всмоктувальній трубі двигуна. Коли все нарешті вийшло, приїхали воєначальники, переконалися, що система працює нормально, і наказали за 10 днів перевести всі аеростатні лебідки на новий вид пального. З причини обмеженості ресурсів і часу, Щеліщ дотепно застосував для виготовлення гідрозатвори списані вогнегасники. І завдання підйому аеростатів загородження була успішно вирішена!

Бориса Ісааковича нагородили орденом "Червоної зірки" і відрядили до Москви, його досвід використовували в частинах ППО столиці - 300 двигунів перевели на «брудний водень», було оформлено авторське свідоцтво №64209 на винахід. Таким чином був забезпечений пріоритет СРСР у розвитку енергетики майбутнього. У 1942 році незвичайний автомобіль демонструвався на виставці техніки, пристосованої до умов блокади. При цьому його двигун пропрацював 200 годин без зупинки в закритому приміщенні. Відпрацьовані гази - звичайний пар - не забруднює повітря.

У 1979 році під науковим керівництвом Шатрова Є.В. творчим колективом працівників НАМИ в складі Кузнєцова В.М. Раменського А.Ю., Козлова Ю.А. був розроблений і випробуваний дослідний зразок мікроавтобуса РАФ, що працює на водні та бензині.

Випробування РАФ 22031 (1979 г.)

Підводні апарати на перекису водню

У 1938-1942 роках на Кільський верфях під керівництвом інженера Вальтера побудували дослідну човен У-80 працювала на перекису водню. На випробуваннях корабель показав швидкість повного підводного ходу 28,1 вузла. Отримані в результаті розкладання перекису пари води і кисню використовували в якості робочого тіла в турбіні, після чого видаляли їх за борт.

На малюнку умовно показано пристрій підводного човна з двигуном на перекису водню

Всього німці встигли побудувати 11 човнів з ПДТУ.

Після розгрому гітлерівської Німеччини в Англії, США, Швеції та СРСР проводилися роботи з метою довести задум Вальтера до практичної реалізації. Була побудована радянська підводний човен (проект 617) з двигуном Вальтера в конструкторському бюро Антипина.

«Це була перша підводний човен СРСР, переступила 18-вузлову величину підводного швидкості: протягом 6 годин її підводний швидкість становила понад 20 вузлів! Корпус забезпечував збільшення глибини занурення вдвічі, тобто до глибини 200 метрів. Але головною перевагою нового підводного човна була її енергетична установка, що стала дивним на ті часи нововведенням. І не випадково було відвідування цього човна академіками І. В. Курчатовим і А. П. Александровим - готуючись до створення атомних підводних човнів, вони не могли не познайомитися з першою в СРСР підводним човном, що мала турбінну установку. Згодом, багато конструктивні рішення були запозичені при розробці атомних енергетичних установок ... »- писав Олександр Тиклін.

Знаменита ПІДВОДНА ракети-торпеди ВА-111 «ШКВАЛ».

Тим часом успіхи атомної енергетики дозволили більш вдало вирішити проблему потужних підводних двигунів. І ці ідеї успішно застосували в торпедних двигунах. Walter HWK 573. (працює під водою двигун першого в світі керованою протикорабельної ракети «повітря-поверхня» GT 1200A для ураження корабля нижче ватерлінії). Плануюча торпеда (УАБ) GT 1200A мала підводний швидкість 230 км / ч, будучи прототипом високошвидкісний торпеди СРСР «Шквал». Торпеда ДБТ прийнята на озброєння в грудні 1957 року, працювала на перекису водню і розвивала швидкість 45 вузлів при дальності ходу до 18 км.

Газогенератором через кавитационную головку створюється повітряний міхур навколо корпусу об'єкта (парогазовий міхур) і, внаслідок падіння гідродинамічного опору (опору води) і застосування реактивних двигунів, досягається необхідна підводний швидкість руху (100 м / с), що перевищує в рази швидкість найшвидшої звичайної торпеди. Для роботи використовується гідрореагірующее паливо (лужні метали при взаємодії з водою виділяють водень).

Ту-155 на водні встановив 14 світових рекордів!

Під час ВВВ Фірма «Хейнкель» створила під двигун Вальтера Walter HWK-109-509 з тягою 2000 кгс., Працював на перекису водню, цілу лінійку реактивних літаків.

Цілком успішний, але, на жаль, не став серійним досвід створення «екологічних» літаків у Росії був уже в кінці 80-х років минулого століття. Миру був представлений Ту-155 (експериментальна модель Ту-154), який працює на зрідженому водні, а потім і на зрідженому природному газі. 15 квітня 1988 року літак був вперше піднятий в небо. Він встановив 14 світових рекордів і виконав близько ста рейсів. Однак потім проект пішов «на полицю».

В кінці 1990-х на замовлення «Газпрому» був побудований Ту-156 з двигунами на зрідженому газі і традиційному авіаційному гасі. Цей літак спіткала та ж доля, що і Ту-155. Уявляєте, наскільки важко боротися з нафтовим лобі навіть Газпрому!

Водородомобілі

Автомобілі з двигунами, що працюють на водні, діляться на кілька груп:

• Транспортні засоби, що працюють на чистому водні або паливно-повітряної суміші. Особливість таких двигунів полягає в чистому вихлопі і збільшення ККД до 90%.
• Машини з гібридним двигуном. Вони володіють економічним мотором, здатним працювати на чистому водні або бензинової суміші. Такі транспортні засоби відповідають стандарту Євро-4.
• Автомобілі з вбудованим електродвигуном, що живить водневий елемент на борту транспортного засобу.

Головною особливістю водородомобілей є спосіб подачі пального в камеру згоряння і його займання.

Вже випускаються серійно такі моделі водородомобілей, як:

• Ford Focus FCV;
• Mazda RX-8 hydrogen;
• Mercedes-Benz A-Class;
• Honda FCX;
• Toyota Mirai;
• Автобуси MAN Lion City Bus і Ford E-450;
• гібридний автомобіль на два види палива BMW Hydrogen 7.

Серійний воднемобіль Тойота "Мірай".

Цей автомобіль може розігнатися до 179 км / год, причому до 100 км / год машина розганяється за 9,6 секунди і, найголовніше, вона здатна проїхати без додаткової дозаправки 482 км

Концерн БМВ представив свій варіант автомобіля Hydrogen. Нова модель протестована відомими діячами культури, бізнесменами, політиками та іншими популярними особистостями. Випробування показали, що перехід на нове паливо не впливає на комфортабельність, безпека і динаміку транспортного засобу. При необхідності види пального можна перемикати з одного на інший. Швидкість Hydrogen7 - до 229 км / год.

Honda Clarity - автомобіль від концерну Хонда, який вражає запасом ходу. Він становить 589 км, чим не може похвалитися жоден транспортний засіб з низьким рівнем викидів. На дозаправку йде від трьох до п'яти хвилин.

Home Energy Station III - це компактний блок, що включає в себе паливні елементи, балон для зберігання водню і ріформер природного газу, який видобуває H2 з газової труби.

Метан з побутової мережі перетворюється цим апаратом в водень. А він - в електрику для будинку. Потужність паливних елементів в Home Energy Station становить 5 кіловат. Крім того, вбудовані балони з газом служать своєрідними акумуляторами енергії. Станція використовує цей водень при піку навантаження на домашню електромережу. Виробляє 5 кВт електроенергії і до 2 м3 водню на годину.

До недоліків водородомобілей можна віднести:

• громіздкість силової установки при використанні паливних елементів, що знижує маневреність автомобіля;
• поки високу вартість самих водневих елементів через що входять до їх складу паладію або платини;
• недосконалість конструкції і невизначеність в матеріалі виготовлення баків для палива не дозволяють довго зберігати водень;
• відсутність заправок воднем, інфраструктура яких дуже слабо розвинена в усьому світі.

У міру серійного виробництва більшість цих конструктивних і технологічних недоліків будуть подолані, а в міру розвитку видобутку водню, як корисної копалини, і мережі заправок, істотно знизиться його вартість.

У 2016 році з'явився перший поїзд на водневому паливі, що є дітищем німецької компанії Alstom. Планується, що новий склад Coranda iLint почне рух по маршруту з Букстехуде в Куксхавен (Нижня Саксонія).

В майбутньому планується замінити такими потягами 4000 дизельних потягів Німеччини, які прямують по ділянках доріг без електрифікації.

У Франції випустили оригінальну модель велосипеда на водні. (Французький Pragma). Заливаєш всього 45 грам водню і в путь! Витрата палива - приблизно 1 грам на 3 кілометри.

Водень в космонавтиці

Як пальне в парі з рідким киснем (ЖК) рідкий водень (ЖВ) був запропонований в 1903 р К. Е. Ціолковським. Він є пальним, з найбільшим питомим імпульсом (при будь-якому окислителе), що дозволяє при рівній стартовій масі ракети виводити в космос набагато більшу масу корисного вантажу. Однак на шляху застосування водневого палива стояли об'єктивні труднощі.

Перша - складність його скраплення (отримання 1 кг ЖВ обходиться в 20-100 разів дорожче 1 кг гасу).

Друга - незадовільні фізичні параметри - надзвичайно низька температура кипіння (-243 ° С) і дуже мала щільність (ЖВ в 14 разів легші за воду), що негативно позначається на можливості зберігання цього компонента.

У 1959 р НАСА видало велике замовлення на проектування киснево-водневого блоку "Центавр". Він використовувався в якості верхніх щаблів таких РН, як "Атлас", "Титан" і важкої ракети "Сатурн".

Через вкрай низької щільності водню, перші (найбільші) ступені ракет-носіїв використовували інші (менш ефективні, але більш щільні) види пального, наприклад гас, що дозволяло зменшити розміри до прийнятних. Приклад такої «тактики» - ракета «Сатурн-5», в першому ступені якої застосовувалися компоненти кисень / гас, а у 2-й і 3-го ступеня - киснево-водневі двигуни J-2, тягою по 92104 т кожен.

Як приклад приведу відео старту "Аполлона-11". На 4й хвилині запису відбувається відділення 1й щаблі й створюється ілюзія, що двигуни другого ступеня не працюють, це породило безліч чуток про не реальність польоту на Місяць. Насправді, горіння водню у верхніх шарах атмосфери відбувається «безбарвно», полум'я стає помітно, коли в нього потрапляє предмет або шматочки фарби.

В системі «Спейс-шаттл», 2а ступінь теж працювала парі кисень / водень.

В епоху бурхливого розвитку космонавтики в нашій країні також широко застосовувалися ЖРД з водневим паливом.

металевий водень

5 жовтня 2016 року в фізичній лабораторії Harvard University отримали металевий водень. Для цього треба було тиск 495 гігапаскаля. Якщо вирішити питання стабільності і охолодження камери згоряння (6000 К), то металевий водень стане найперспективнішим ракетним паливом.

Вчені припускають, що металевий водень дозволить отримати в двигунах імпульс 1000-1700 секунд. (В сучасних ЖРД поки досягнуто імпульс 460 секунд). Плюс для зберігання металевого водню знадобляться маленькі баки, що дозволить робити одноступінчасті ракети для виведення корисного навантаження в космос, це відкриє нову еру освоєння космічного простору!

отримання алмазів

Ще одна чудова застосування знайшов водень в виробництві алмазів. Еволюція воднево - метанового флюїду при зниженні тиску виражається в самоокісленіі (глибинному горінні) водородаі метану в системі С-Н-О з утворенням алмазів, води, і СО. Яскравим підтвердженням цього процесу є налагоджене виробництво ювелірних алмазів вагою до 4 карат і плівкових покриттів з флюидной системи С-Н-О (напівпровідники з яких, представляють майбутнє мікроелектроніки). Див. Статтю Алмаз Карбонад-найцінніший напівпровідник майбутнього.

Термічний реактор Россі

Італійський винахідник Андреа Россі за підтримки наукового консультанта фізика Серджо Фокарді, провели експеримент:

У герметичну трубку помістили наскільки грам нікелю (Ni) додали 10% алюмогідріда літію, каталізатор і заповнили капсулу воднем (Н2). Після нагріву до температури порядку 1100-1300оС, парадоксально, але трубка залишалася в гарячому стані протягом цілого місяця, а виділена теплова енергія, в кілька разів перевищувала витрачену на нагрівання!

На семінарі в Російському університеті дружби народів (РУДН) в грудні 2014 року, було повідомлено про успішне повторенні цього процесу в Росії:

За аналогією виконана трубка з паливом:

Висновки по експерименту: виділення енергії в 2,58 рази більше витраченої електричної енергії.

У Радянському Союзі роботи по ХЯС велися з 1960 року в деяких КБ і НДІ на замовлення держави, але з "перебудовою" фінансування припинилося. На сьогоднішній день експерименти успішно проводяться незалежними дослідниками - ентузіастами. Фінансування здійснюється на особисті кошти колективів громадян Росії. Одна з груп ентузіастів, під керівництвом Самсоненко Н.В., працює в будівлі «Інженерного корпусу» РУДН.

Ними було проведено ряд калібрувальних тестів з електронагрівальними приладами і реактором без палива. У цьому випадку, як і слід було очікувати, що виділяється теплова потужність дорівнює електричної потужності.

Основна проблема - спікання порошку і локальний перегрів реактора, через що нагрівальна спіраль перегорає і навіть сам реактор може прогоріти наскрізь.

Але А.Г. Пархомова, вдалося зробити тривало працюючий реактор. Потужність нагрівача 300 Вт, ККД = 300%.

Реакція синтезу 28Ni + 1H (іон) = 29Cu + Q зігріває Землю зсередини!

Внутрішнє ядро ​​Землі містить нікель і водень, при температурі 5000К і тиску 1,36 Мбар, тому є всі умови для протікання реакції синтезу в надрах Землі, експериментально відтвореної в реакторі Россі! В результаті цієї реакції виходить мідь, сполуки якої знаходять у «чорних курців» зонах розширення Землі (Серединно-океанічних хребтах) в потоці багатому воднем.

темний водень

У 2016 році вчені з США та Великобританії, створивши при миттєвому стисненні тиск 1,5 млн. Атмосфер і температуру в кілька тисяч градусів, змогли отримати третій проміжний стан водню, при якому він одночасно має властивості і газу, і металу. Він отримав назву «темний водень», так як в цьому стані він не пропускає видиме світло, на відміну від інфрачервоного випромінювання. "Темний водень", на відміну від металевого, ідеально вписується в модель будови планет-гігантів. Він пояснює, чому їх верхні шари атмосфери значно тепліше, ніж повинні бути, переносячи енергію від ядра, а оскільки він володіє значною електропровідністю, то грає ту ж роль, що і зовнішнє ядро ​​на Землі, формуючи магнітне поле планети!

Генерація водних з глибин Чорного моря

Бог обдарував землю Криму не тільки красивою і різноманітною природою, а й достатніми запасами різних копалин, в тому числі і вуглеводнів. Але наш півострів буквально "купається" в найбільшому на планеті водному сховище природних газів, яким є Чорне море.

Глибинні шари - нижче 150м, складаються з водородосодержащих з'єднань, основну частину яких складає сірководень. За приблизними оцінками, загальний вміст сірководню в Чорному морі може досягати 4.6 млрд. Т, що, в свою чергу, служить потенційним джерелом 270 млн. Т водню!

Запатентовані кілька способів розкладання сірководню з отриманням водню і сірки (H2S <=> H2 + S - Q), що включає контактування сероводородсодержащих газу через шар твердого матеріалу, здатного розкладати його з виділенням водню і утворенням сірковмісних сполук на поверхні матеріалу, при тиску 15 атмосфер і температурі 400oС.

Найбільш перспективним, представляється розробка спеціальних гідрофобних мембран-фільтрів, що відокремлюють водень від інших газів прямо на глибині. Адже дрібні з молекул легко просочуються через метали і навіть в гранітних масивах живуть колонії бактерій харчуються воднем!

Давайте помріємо ... Уявімо собі, що років через десять на одному з мисів південного узбережжя Криму, де морське дно різко знижується до глибин більше 200 метрів, буде побудована невелика станція. З моря до неї простягнуться рукава труб, на кінцях яких будуть перебувати сепаратори сірководню. Водень після очищення надійде в мережу заправок автотранспорту і на когенераторні теплоелектростанцію. Поруч із заводом розміститися ферма, де в водневої атмосфері будуть вирощувати анаеробні мікроорганізми, мітоз яких відбувається на порядок швидше їх звичайних побратимів. З їх біомаси вироблятимуть корм для худоби і добрива.

Світ невблаганно вступає в водневу еру!

Радник президента РФ академік РАН Сергій Глазьєв підкреслював: "Кожен з економічних циклів Кондратьєва характеризується своїм енергоносієм: спочатку дрова (органічний вуглець), вугілля (вуглець), потім нафту і мазут (важкі вуглеводні), потім бензин і гас (середні вуглеводні), зараз газ (легкі вуглеводні), а основним енергоносієм наступного економічного циклу повинен стати чистий водень! "

Застосуванняводню великі, багатогранні, енергетично вигідні, екологічні, і дуже перспективні. Вже наші діти будуть їздити на серійних автомобілях на водні, використовувати алмазні мікропроцесори, зроблені з водневої технології, металевий водень зробить революцію в космонавтиці, а розвиток реакторів Россі - в енергетиці!

Визнання теорії спочатку гидридной Землі (В.Н.Ларіна) призведе до відкриття копалин родовищ Н2, що сильно здешевить його отримання. І не дивлячись на опір "задушливих" Землю шкідливими викидами нафтових лобістів, ми неминуче вступаємо в водневу еру!

джерела:

1. Основи гіпотези В. Н. Ларіна . Hydrogen Future
2. Водородная_дегазація_Землі.
3. «Таємничий острів» Бориса Шелищ. Водневий двигун в блокадному Ленінграді.
4. Автореферат дисертації А.Ю.Раменского 1982р.
5. У Росії проектують електросамолет .
6. ПІДВОДНА ракети-торпеди ВА-111 «ШКВАЛ» .
7. Ракетні мастодонти: Ракети ціною в місто. Олександр Грек. Популярна механіка. №11, Січень 2003.
8. Якщо металевий водень буде стабільним, то настане ракетна і космічна революція!
9. Незалежне відтворення реактора холодного синтезу Андреа Россі в Росії.
10. Journal of Nuclear Physics Focardi S, Gabbani V, Montalbano V, Piantelli F, Veronesi S (November 1998). «Large excess heat production in Ni-H systems». Il Nuovo Cimento A 111 (11): 1233-1242
11. Спосіб розкладання сірководню. Автори патенту: Старцев А.М., Пармон В.Н., Ворошина О.В., Захаров І.І., Пашігрева А.В.
12. Генератори водню для опалення будинку .
13. Воднева бомба у нас під ногами. Нейромір.
14. Теорія спочатку гидридной Землі. Воднева дегазація і її вплив на озоновий шар . Сивороткін В.Л., МГУ

Автор: Ігор Дабах, джерело: tart-aria.info

При використанні матеріалів статті активне посилання на tart-aria.info із зазначенням автора обов'язкове.