Водород -
Чистый источник
энергии

Водород - очень огнеопасный газ. Однако в зависимости от происхождения ему придают разные цвета.

Зеленый водород производится путем электролиза воды. Для этого используется электричество из возобновляемых источников энергии, которые не выбрасывают_CO2 в атмосферу. При производстве зеленого водорода_CO2 не выделяется.

Серый водород обычно производится из ископаемого природного газа путем парового риформинга. При этом выделяется около 10 тонн_CO2 на тонну водорода._CO2 выбрасывается в атмосферу. Такой водород необходимо заменить на безвредный для климата.

Голубой водород - это серый водород, получаемый путем хранения_CO2 вместо его выброса в атмосферу (CCS, Carbon Capture and Storage). Этот процесс позволяет сохранить до 90 %_CO2.

Оранжевый водород - это водород, произведенный из отходов и остаточных материалов. Он считается_{CO2-нейтральным}.

Бирюзовый водород - это водород, полученный путем термического разложения метана (пиролиз метана). Вместо_CO2 образуется твердый углерод, который не улетучивается в атмосферу. Процесс пиролиза метана все еще находится в стадии разработки.

Белый водород встречается в природных месторождениях. Сможет ли он использоваться в будущем, пока неясно. Образование белого водорода и его перемещение в земной коре до сих пор плохо изучены.

В чистом виде водород можно хранить в виде сжатого газа в контейнерах под давлением или в виде криогенной жидкости в изолированных контейнерах. Он также может быть химически связан и храниться в виде синтетического топлива или LOHC (Liquid Organic Hydrogen Carrier). Таким образом, связанный водород можно хранить при обычных условиях в обычных резервуарах для нефти и нефтепродуктов.

Существующие подземные хранилища в порах или соляных кавернах также могут рассматриваться в качестве стационарных хранилищ водорода для газообразного и химически связанного водорода. В настоящее время они используются для хранения природного газа и сырой нефти.

Водородный двигатель - это, по сути, газовый двигатель. Это означает, что он основан на тех же принципах, что и обычный двигатель внутреннего сгорания. Другими словами, на классическом цикле Отто, или четырехтактном цикле. Разница заключается в том, что вместо бензина или дизельного топлива сжигается водород, и при этом образуется вода.

Клапан регулирования давления в двигателе доводит поступающий из бака водород до стабильного рабочего давления и регулирует количество поступающего топлива. Газообразный водород вместе с всасываемым воздухом поступает в поршневую камеру по трубопроводу наддувочного воздуха. Поршень сжимает смесь в этой камере, повышая температуру и давление. Затем свеча зажигания поджигает сжатую водородно-воздушную смесь, в результате чего газы быстро расширяются и толкают поршень вниз. Это движение преобразует химическую энергию в механическую работу и приводит двигатель в движение. Затем поршень снова поднимается и выталкивает продукты сгорания - в данном случае в основном водяной пар - из цилиндра в выпускной коллектор.

Несмотря на различия между водородом и традиционными видами топлива, такими как бензин, газ (например, LPF, CNG) и дизельное топливо, ключевые компоненты, такие как картер цилиндра, головка цилиндра и масляный картер, в основном одинаковы. Для обеспечения оптимального сгорания водорода необходимо изменить только дополнительные детали - например, топливные магистрали, трубопроводы подачи свежего воздуха и выхлопа, включая турбонаддув, а также датчики и программное обеспечение. Эти трубопроводы можно сделать немного больше благодаря более высокому расходу воздуха при работе на обедненном топливе. При этом размеры и вес двигателя остаются практически неизменными.