Рассмотрены проблемы обеспечения энергоносителями мира, в том числе Украины, а также особенности развивающейся новой отрасли знаний и промышленности - водородной энергетики, которая является единственным экологически чистым способом получения энергии. Описаны условия самодостаточности невозобновляемых и возобновляемых источников энергии для существования цивилизации на Земле. Освещены гипотезы о происхождении нефти, природного газа, каменного угля. Особое внимание уделено экологическим аспектам, в частности, парниковому эффекту, озоновым дырам, проблемам, возникающим при производстве энергии.

На підставі результатів експериментальних і розрахунково-теоретичних досліджень й аналізу сучасних літературних даних розглянуто особливості сажоутворення за двох базових схем спалювання газового вуглеводневого палива: повного попереднього змішування компонентів горіння (пальне + окиснювач) і повної відсутності попередньої підготовки суміші (дифузійне горіння). Зіставлено внесок термодинаміки та хімічної кінетики в утворення часток сажі за різних схем спалювання вуглеводнів. Показано, що термодинамічний аналіз є представницьким для первинної оцінки впливу складу вихідної суміші та параметрів процесу на склад продуктів реакції та сажоутворення.

Стосовно до задач водневої енергетики розглянуто міцність матеріалів та елементів конструкцій, що контактують з газоподібним воднем високого тиску. Сформульовано вимоги до проектування елементів конструкцій, які працюють у водні. Запропоновано модель впливу газоподібного водню високого тиску на міцнісні та пластичні характеристики конструкційних матеріалів, на базі якої розроблено відповідні методи розрахунку міцності, циклічної довговічності та ресурсу елементів конструкцій водневої енергетики з урахуванням дислокаційних і дифузійних механізмів переносу водню в металі. Наведено дані про властивості матеріалів у водні, вибір відповідних запасів міцності та довговічності, а також визначення допустимих напружень у конструкції. Розрахунок міцності, циклічної довговічності та ресурсу проілюстровано на прикладах.

Індекс рубрикатора НБУВ: З354.3

Рубрики:

Водень як енергетичне паливо

Шифр НБУВ: Ж69973 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З354.3

Рубрики:

Водень як енергетичне паливо

Шифр НБУВ: Ж28350 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Разработан нестандартный способ достижения высокой степени экологически безопасной работы углеводородной теплоэнергетики (ДВС, ГТУ, электроцентрали) при химическом связывании парниковых газов и других ядохимикатов путем фотосинтеза. При этом предполагается, что протекание химической реакции фотосинтеза проходит при быстром фотоударе от волнового источника энергии при его резонансном режиме работы - концепция "КАШТУЛ". Предложено использовать в технике тот процесс фотосинтеза, который происходит в природе при постоянной низкой температуре.

Індекс рубрикатора НБУВ: З354.3

Рубрики:

Водень як енергетичне паливо

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто тенденції зміни структури споживання енергоносіїв у контексті збільшення масштабів використання екологічно чистих альтернативних палив і відновлюваних джерел енергії. Запропоновано інноваційні водневі технології, що забезпечують зниження споживання органічних палив і, як наслідок, зменшення техногенного навантаження на навколишнє середовище.

Індекс рубрикатора НБУВ: З354.304

Шифр НБУВ: Ж16745 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Prospects and feasibility study of alternative power production based on long-term high-capacity storage of photoelectric energy are presented. Urgent research and innovation areas are determined. Foreign examples of successful commercialization of novel power systems using solid cationic electrolytes based beta aluminum oxides are provided.

Рассмотрены особенности процессов тепломассопереноса в системе водород - металл, протекающих в металлогидридных установках. Выделены факторы, влияющие на интенсивность термосорбционного процесса, проанализированы существующие методы расчета тепломассопереноса в системе. Предложена математическая модель термосорбционного взаимодействия металлогидрида с водородом с учетом кинетического фактора.

Індекс рубрикатора НБУВ: Е521.2*723.115 + З354.3

Рубрики:

Algae Водорості. Альгологія

Водень як енергетичне паливо

Шифр НБУВ: Ж69512/Б. Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проанализированы физические и химические методы хранения водорода, а также его транспортировки, особенно на борту транспортных средств, что является ключевой проблемой для успешной реализации водородной энергетики и водородной экономики в целом. Показано, что все рассмотренные методы имеют свои преимущества и недостатки и до сих пор не найдено идеального способа хранения водорода. Только один из известных методов - хранение водорода в виде криогенной жидкости - имеет емкостные показатели, полностью удовлетворяющие требования для применения в транспорте, но его реализация требует слишком высоких энергозатрат и эксплуатационных расходов, а также соблюдения мер безопасности. Более приемлимым вариантом для ежедневного использования водорода является его хранение в химически связанном состоянии, особенно в форме гидридов металлов или интерметаллических соединений. Этот метод характеризуется высокой компактностью, безопасностью и не слишком высокими энергозатратами, что позволяет говорить о его перспективности в создании эффективных комбинированных систем хранения водорода.

Проанализировано современное состояние и технические аспекты водородной энергетики как альтернативы традиционной энергетике, основанной на природных ископаемых - нефти, газе и угле. Рассмотрены промышленные методы получения водорода как экологически чистого энергоносителя. Внимание уделено разрабатываемым в последние годы методам получения водорода из возобновляемых ресурсов с применением альтернативных источников энергии.

Рассмотрены современные топливно-экологические проблемы. Показана неизбежность перехода человечества к водородной экономике. Приведена информация о принятых национальных программах по водородной энергетике и достигнутых результатах в области водородного транспорта. Показана эффективность использования водорода в автомобильных ДВС в качестве дополнительного энергоносителя.

Рассмотрены возможности использования водорода как одного из самых перспективных альтернативных источников энергии и проблемы его хранения. Изучение сорбции водорода углеродными нанотрубками открывает большие возможности и ставит практические задачи перед учеными. Цель обзора - свести к единому пониманию уже достигнутые результаты по изучении структуры и термодинамики процессов в углеродных наноматериалах, определить перспективы для данного направления, в частности, сорбции водорода углеродными нанотрубками. Рассмотрены строение и свойства разнообразных нанотрубок в зависимости от методики синтеза, модификации их структуры и методы определения удельной поверхности, а также сорбционные свойства. Противоречивость полученных данных первых годов исследований поставила задачу разработки теоретических методов расчета сорбции водорода углеродными нанотрубками. Обзор этих монографий подтвердил опасения ученых на счет низкой массовой доли сорбированного водорода с помощью физической адсорбции, но оставил открытым вопрос о хемосорбции. В процессе изучения наработанного материала установлено направление изучения сорбции многослойными нанотрубками как наиболее перспективными сорбентами для водородной энергетики.

Рассмотрены суммарные количества энергии при сжигании водорода и затраты на его получение по основным используемым реакциям. Показано, что превращение другого топлива в водород такими путями не дает энергетической выгоды, а также, что при этом не уменьшается загрязнение окружающей среды углекислым газом. Указан единственный возможный метод, дающий выгоду - нетепловой конверсии резонансным способом.

Рассмотрено математическое моделирование горения капли углеводородного топлива при прохождении через характерные зоны стационарного электрического разряда в реагирующем потоке, а также влияние начального размера капли на скорость и механизм разрушения, обнаружена взаимосвязь формы деформации капли с положением траектории движения относительно разряда. Установлен механизм рассеивания капель разрядом и показана зависимость интенсивности рассеивания от начального размера капли. Рассчитан коэффициент дробления капли в зоне вторичной ионизации как функция энергии свободных электронов разряда.

Рассмотрены теоретические основы генерации высокоактивных свободных радикалов OH и O в микроразмерных зонах с повышенной концентрацией ионизированного газа без присутствия стационарного разряда. Установлены зависимости суммарной скорости генерации - расходования компонент от начальной степени ионизации среды, начального размера включения и скорости нейтрализации. Рассмотрены особенности характерных химических реакций при нестационарном протекании, проведен сравнительный анализ процессов в инертной воздушной среде и участках пламени с различной температурой.

Установлена причина, затрудняющая использование несертифицированных видов топлив - неизвестность и переменность их состава. Предложены математическая модель и метод, позволяющие в процессе сжигания такого топлива определить его состав и обеспечить оптимальные параметры процесса горения. Определены ограничения, накладываемые моделью на используемый метод.