Kuro elementų privalumai yra didžiuliai; tačiau šiame įraše pasigilinsime į kai kuriuos kuro elementų trūkumus, į kuriuos taip pat turime atsižvelgti vartodami energiją.
Viso pasaulio žmonės ir šalys vis labiau nerimauja, nes klimato iššūkiai įgauna pagreitį. Viso pasaulio vyriausybės ieško daugiau aplinkai nekenksmingi ir ilgalaikiai energijos ir energijos gamybos šaltiniai.
Padidėjęs atsinaujinančių energijos šaltinių technologijų, pavyzdžiui, elektromobilių, diegimas yra geras viso to pavyzdys. Kuro elementų technologija – dar viena visame pasaulyje populiarėjanti naujovė.
A kuro elementas yra prietaisas, kuris gamina elektros energiją ir šiluminę energiją naudojant kurą. Kuro elementai yra elektrocheminiai elementai, kurie kuro (dažniausiai vandenilio) ir oksidatoriaus (dažniausiai deguonies) cheminę energiją paverčia elektra, naudojant porą redokso reakcijų.
Jie skiriasi nuo daugelio baterijų tuo, kad norint palaikyti cheminę reakciją, reikia nuolatinio kuro ir deguonies šaltinio (reguliariai iš oro).
Priešingai nei baterijos, kuro elementai yra ne energijos kaupikliai, o energijos keitikliai.
Iš išorės kuro elementai beveik nesiskiria nuo vidaus degimo variklių. Skirtingai nei vidaus degimo variklyje, kuro elemente esantis kuras ne deginamas, o cheminės reakcijos būdu paverčiamas elektra ir šiluma.
Šiais laikais kuro elementai pirmiausia naudojami elektros tiekimui. Vienas iš privalumų yra jų nulinės emisijos veikimas, todėl jie yra aplinkai nekenksminga alternatyva vidaus degimo varikliams. Kitas privalumas yra tai, kad susidariusią atliekinę šilumą galima lengvai panaudoti šildymui.
Kuro elementai taip pat gali būti efektyviai naudojami mobilumui. Viena vertus, jie užtikrina didelį energijos tankį, o, kita vertus, leidžia greitai papildyti degalų baką.
Komercinių transporto priemonių sektoriuje kuro elementai yra esminė būsimo mobilumo sudedamoji dalis ne kaip alternatyva, o kartu su akumuliatoriais. Tais atvejais, kai reikia daug energijos ir daug vietos, vien baterijos susiduria su techniniais apribojimais.
Svoris didelis, kaip ir vietos poreikis. Komercinėms reikmėms ir sunkiasvorėms transporto priemonėms tai verčia suabejoti kasdieniu tiesioginio elektrifikavimo per akumuliatorius tinkamumu.
Kuro elementas suprojektuotas taip, kad kiekvienas kuro elementas susideda iš 2 elektrodų (anodo ir katodo), atskirtų elektrolitu. Elektrodai yra laidūs elektronams, o elektrolitas yra pralaidus tik tam tikro tipo jonams (elektra įkrautiems atomams).
Kuro elementai gali nepertraukiamai gaminti elektrą tol, kol tiekiamas kuras ir deguonis. Kaip ir bet kuris energijos šaltinis, kuro elementai turi savo privalumų ir trūkumų. Tačiau šiame straipsnyje mes išsamiai pristatysime kuro elementų trūkumus, į kuriuos turėsite atsižvelgti, kai naudojate kuro elementus.
Turinys
9 Kuro elementų trūkumai
Diskusijos tęsiasi dėl kuro elementų pranašumų ir trūkumų, tačiau, nepaisant dabartinių apribojimų, kuro elementai iš esmės vis dar yra aplinkai nekenksminga alternatyva iškastiniam kurui ir gali būti naudojami siekiant užtikrinti lanksčią ir didelio tankio galią bei varomąją jėgą plačiam diapazonui. pramonės įmonių ir transporto rūšių.
Tačiau yra tam tikrų degalų apribojimų, į kuriuos turime atsižvelgti.
Taigi, toliau išvardyti ir aptarti kai kurie kuro elementų trūkumai, trūkumai ir iššūkiai.
- Vandenilio pašalinimas
- Investicijos plėtrai
- Vandenilio kolekcija
- Itin degi
- Žaliavų kaina
- Bendros išlaidos
- Pagrindas
- Reguliavimo klausimai
- Sunkumai administruojant
1. Vandenilio pašalinimas
Nepaisant to, kad vandenilis yra labiausiai paplitęs elementas Visatoje, jis neegzistuoja pats savaime; jis turi būti surinktas iš skysčio elektrolizės būdu arba atskirtas nuo anglies iškastinio kuro.
Kiekvienam iš šių metodų būtinai reikia daug energijos. Šios energijos gali būti daugiau nei gaunama iš paties vandenilio, be to, ji gali būti pernelyg didelė.
Be to, dėl šio pašalinimo paprastai reikia naudoti iškastinį kurą, o tai mažina vandenilio aplinkosauginį efektyvumą dėl akivaizdaus anglies surinkimo ir saugojimo trūkumo.
2. Investicijos plėtrai
Vandenilio kuro elementai turi būti finansuojami taip, kad jie taptų tikrai perspektyviu energijos šaltiniu. Tam taip pat reikės politinės valios skirti pinigų ir laiko technologijų tobulinimui ir plėtrai.
Tačiau pasaulinis iššūkis arba kliūtis kuriant tvarią ir plačiai paplitusią vandenilio energiją yra tai, kaip geriausiai sukurti tiekimo ir paklausos grandinę ekonomiškiausiu būdu ir kiekybine sistema.
3. Vandenilio surinkimas
Vandenilio transportavimas ir saugojimas yra daug sunkesnis nei transportavimas ir saugojimas gamtinės dujos ir anglis.
Dėl to, naudojant kuro elementus kaip energijos šaltinį, atsiranda papildomų išlaidų.
4. Itin degi
Vandenilis yra labai degus kuro šaltinis, kuriam reikia skirti daug dėmesio saugai.
Vandenilio dujos užsidega atmosferoje, kai koncentracija svyruoja nuo 4 iki 75 procentų, vandenilio dujos užsidega atmosferoje.
5. Žaliavų kaina
Žaliavos, tokios kaip iridis ir platina, paprastai reikalingos kaip katalizatoriai kuro elementuose ir kai kurių tipų vandens elektrolizatoriuose, o tai rodo, kad pradinė kuro elementų ir vandens elektrolizės kaina gali būti pernelyg didelė.
Dėl šios didelės kainos kai kurie asmenys negali investuoti į kuro elementų technologijas. Tokias išlaidas reikia sumažinti, kad kuro elementai taptų gyvybingu kuro šaltiniu visiems.
Taigi, kad kuro elementai taptų perspektyviu ir visiems prieinamu energijos šaltiniu, šias kainas reikia sumažinti.
6. Bendros išlaidos
Palyginti su kitais energijos šaltiniais, įskaitant saulės energija, kuro elementai šiuo metu kainuoja daugiau už energijos vienetą. Tačiau tobulėjant technologijoms gali įvykti perėjimas; ši kaina riboja bendrą vandenilio naudojimą, net jei jis yra veiksmingesnis, kai jis yra sukurtas, nors jis yra efektyvesnis po to, kai buvo sukurtas.
Šios išlaidos turi įtakos būsimoms kainoms, pvz., vandeniliu varomų transporto priemonių kainoms, todėl šiuo metu sunku priimti sprendimą.
7. Fondas
Kadangi iškastinis kuras buvo naudojamas dešimtmečius, šio energijos šaltinio pagrindas jau yra. Dėl plačiai paplitusio kuro elementų technologijos pripažinimo automobilių pramonėje reikės naujos tiekimo infrastruktūros.
Tačiau tolimiems atstumams, pvz., pristatymo transporto priemonėms ir sunkiasvorėms transporto priemonėms, gali būti naudojamas degalų tiekimas nuo pradžios iki galo.
8. Reguliavimo klausimai
Taip pat yra reguliavimo problemų, susijusių su komercinio diegimo modelių sistema.
Be aiškių reguliavimo sistemų, leidžiančių komerciniams projektams suprasti savo sąnaudų ir pajamų pagrindą, komerciniams projektams gali būti sunku priimti sprendimą dėl finansinės investicijos (FID).
9. Administravimo sunkumai
Yra ir kitų apribojimų, kuriuos nustato reguliavimo klausimai, susiję su jos veikimu, kurie atspindi pramoninio taikymo scenarijus.
Komercinės įmonės gali stengtis išlaikyti ekonominę investavimo strategiją, jei nėra konkrečių teisinių struktūrų, leidžiančių joms pasiekti sąnaudų ir naudos tikslus.
Išvada
Šie kuro elementų iššūkiai patvirtina faktą, kad mes vis dar turime toliau dirbti kuro elementų naudojimo srityje, kad išnaudotume visą kuro elementų potencialą kaip pagrindinį būsimos dekarbonizuotos energijos sistemos veiksnį ir pagrindinį mūsų pasaulinių energijos poreikių sprendimą. taip pat padeda saugoti ir tausoti aplinką.
Rekomendacijos
- Vandeniliniai automobiliai Indijoje – spėlionės, tiesa ir planai
. - 7 Elektrinių transporto priemonių ličio jonų baterijų poveikis aplinkai
. - 24 Vandenilio kuro privalumai ir trūkumai
. - Švarios energijos tikslai: specialių cheminių medžiagų vaidmuo
. - 8 technologijos, skatinančios ekologišką miesto dizainą išmaniesiems miestams ir tvariai ateičiai
Ahamefula Ascension yra nekilnojamojo turto konsultantas, duomenų analitikas ir turinio rašytojas. Jis yra Hope Ablaze fondo įkūrėjas ir aplinkos vadybos absolventas vienoje iš prestižinių šalies kolegijų. Jis yra apsėstas skaitymo, tyrinėjimo ir rašymo.