Шанс България да печели от пирокарбонова и водородна енергия, Български интерес
Каква е причината за появата на интерес към водородната енергия? Какви технически и екологични проблеми трябва да бъдат решени при производството на водород? Колко перспективно беше решението, предложено от българските енергетици? За това говори докторът на техническите науки Виктор Зайченко. Хората винаги са склонни към прости технически решения, при това едностъпкови. В края на 70-те и началото на 80-те години всички започнаха да говорят за факта, че сме изправени пред ужасно затопляне. Това беше улеснено от факта, че над Антарктика беше открита озонова дупка и те веднага казаха, че появата на тази озонова дупка е свързана с емисиите на CO2, въглероден диоксид. Бяха взети абсолютно отчаяни мерки за премахването му. Всички подобни мерки според мен са свързани с две неща. Първото е участие в интересни неща, което винаги е много интересно за науката. Трябва да направим нещо интересно. И второто е интересът към бюджетното финансиране. Необходимо е не само да се направи нещо интересно, но и да се получи бюджетно финансиране. Бяха похарчени огромни пари. Всички хладилници в Европа са преобразувани на щадящ озона фреон. Огромни пари, страхотна идея: няма да има повече фреон, само щадящ озона. А дупката продължаваше да расте. Това беше изоставено, възникнаха нови усещания, нови идеи и най-вълшебната идея от края на 70-те години на миналия век беше водородната енергия.
Всички бяха замесени. Доколкото си спомням, на срещата на върха Путин, когато беше президент за първи път, се срещна със секретаря на Съединените щати и те обсъдиха развитието на водородната енергетика в света. През 1998 г. и 2002 г. много се говореше, че следващият е водороден свят, свят на водородна енергия. Логикиизключително просто: при изгаряне водородът образува вода - само вода, без вредни вещества. Ако имаш водород, тогава си го изгорил и получаваш вода. И когато изгаряте някакъв газ, гориво, ще има съединения като CH. Това е вредно, замърсител е, изобщо не е много добро. Тогава се появи друга идея. Всички казаха, че въздухът в градовете е много мръсен, има много коли - нека направим двигател на водород и всички коли ще работят с него. Великолепна идея. Защото ще има само водна пара. В колата е ужасно, че е на ауспуха. Това беше идеята за създаване на водородна кола.
Човечеството винаги е склонно към прости решения. Какво означава? Да вземем метан. Метан (CH4) - водород и въглерод. Нека го разделим на две части - ще използваме водород като гориво. Statoil през 1996-1997 г. предложи CO2, който се получава при разлагането на метана, който не може да бъде изпуснат в атмосферата - това беше абсолютно брилянтно решение - да се изпомпва в кладенците на изчерпаните нефтени и газови находища. Ще произвеждаме метан от природен газ, а полученият CO2 ще се изпомпва в кладенци. Не е необходимо да правите това, не е необходимо да нарушавате баланса. Никога не се намесвайте в естествените неща.
Защо биомасата се развива сега? Защото, когато едно дърво падне в гората, то започва да гние и във въздуха се отделят някакви газове, които са продукти на гниене. Това е баланс на баланса, това е нещо естествено. И когато копаете земята и изваждате гориво оттам - въглища, нефт и газ - и го изгаряте, тогава не трябва да правите това. Това не е предвидено от природата. Природата ги е предвидила да лежат там. Няма нужда да се инжектира CO2 в изоставени кладенци. Концепцията за "работил добре" не е известна на никого. Получава се нещо интереснос водородна енергия: позволете ми да карам водород в града и по този начин ще намаля много добре емисиите в този град, на тази улица, където ще карам водородна кола. От друга страна, аз ще получа водород някъде, а където получа водород, ще изразходвам гориво. Това е реакция, която изисква огромно количество енергия. Това означава, че аз ще получавам тези емисии там, извън града, и интегрално балансът ми ще бъде същият. Това, което бих получил в града, когато карах на бензин или газ, ще получа извън града, където използвам това гориво за процеса на производство на водород. Нищо не е спечелено.
Идеята се оказа не много добра. В него участваха толкова много изследователи, хора от науката. Въпреки че първоначалните предпоставки бяха прекрасни, елементарни: вземете природен газ, разделете го на две части, заровете въглерода някъде и ще се радвате на водород - дори от енергийна гледна точка това е нерентабилно. Вероятно можем да кажем само, че водородът е за енергийни цели. Освен това е много скъпо. Разграждането на природния газ изисква не само разходи за енергия, но и капитал. Можем да говорим за факта, че водородът е получен по някакъв начин, заедно с нещо. И това „заедно с нещо“, този втори материал, ще плати всички разходи за получаване на водород.
Разпределена енергия Разпределена енергия Термофизикът Виктор Зайченко за реформирането на енергийния сектор и рационалното използване на горивните и енергийните ресурси Веднъж предложихме такава технология. Какво е? Взимаме биомаса, например дърва, и правим дървени въглища - само че не тези за барбекю, а по-чисти. При по-висока температура. Какво е въглен? Това е пореста структура. Като цяло дървото се състои от 50% въглерод, останалото е летлив иако се изгори в неутрална атмосфера, остава само порест въглерод. Това е първият етап. Вторият етап: прекарваме природния газ през тази пореста въглеродна структура. При високи температури природният газ - той се състои от CH4 - се разпада на две неща: C (въглерод) и H2 (водород). Този въглерод от природен газ прониква в порестата въглеродна структура на оригиналната въглеродна матрица, която е дърво, и я запълва. И излиза водород – този газообразен продукт.
Какво означава "той го пълни"? Имаше пореста матрица от въглеродно дърво, въглеродът от метан влезе там - получи се монолит. Този монолит е съставен от въглероден метан и въглероден природен газ. Колко чисто може да бъде? Количеството примеси, пепел в дървото е не повече от 1,5%. Така получавате 98,5% чист въглерод. Това е нормално, това е истинското нещо. Това е, което правим от дълго време и дори искахме да изградим мащабно индустриално производство. По някаква причина не успяхме.
Нека подходим по различен начин, от гледна точка на разпределената енергия. Нека направим място, където ще има свързан газ, някои материали, много скъпи, които ще бъдат много търсени на пазара. Нека направим въглероден композит. Нарекохме го пирокарбон, гранулиран пирокарбон. Това е чист въглерод с чистота 99,9%. В същото време ние разлагаме CH4 - използваме въглерод като композит, който заедно с въглерода на дървото съставлява този монолит, чист въглероден материал, и се отделя водород. Така че може да се използва за енергийни цели. Цената на този пирокарбон плаща всички разходи за производство на водород. Дори ако просто изгорите този водород, цената на този пирокарбон ще намалее с 2%, защото това е продукт, който е необходим на света днес.
ЧЗВ:Екологични проблеми на малките градовеFAQ: Екологични проблеми на малките градове7 факти за видовете и причините за замърсяване в градове с население под 50 хиляди души Защо е необходимо? Това е производството на чисти стомани. Всяко производство на стомана изисква дезоксидиране на желязото, за което се използва въглероден дезоксидатор. Ако това са въглища, или кокс, или коксов бриз и т.н., тогава това е изпълнено с факта, че някои примеси се вливат в този метал и по-нататъшният процес на рафиниране за отстраняване на този примес е много скъп. Ако получите чист въглероден продукт, тогава това решава тези проблеми.