Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, РАЗНОЕ

ВОДОРОДНАЯ ЭНЕРГЕТИКА И СОВРЕМЕННЫЕ ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ

kostik_in 450 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 66 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 01.10.2019
В процессе написания дипломной работы были рассмотрены основные виды классических источников энергии и их влияние на окружающую среду. В написание уделили особое внимание водородной энергетике. Указано описание водорода, как химического элемента и носителя энергии. Рассмотрены способы получения водорода из различных сред. Проведены энергетические расчеты молекул водорода. Особенность водородных топливных элементов в том, что они представляют собой электрохимический источник тока.
Введение

Актуальностью дипломной работы является ,водородная энергетика имеет, по сути, равное количество плюсов и минусов. Одни ученые специалисты видят перспективный путь ее развития, указывая на то, что проблемы и недостатки могут быть сглажены или даже преодолены. На этом пути выделяют две насущные задачи: изобрести новейшее оборудование для добычи водорода и удешевить процесс получения энергоносителя, снизив затраты газа. Но идеи должны быть превращены в реальность. Сегодня многие передовые в экономическом отношении страны все более пристально рассматривают водород не только в упомянутых сферах его традиционного применения, но и как основу энергетики завтрашнего дня. На фоне катастрофического ухудшения экологического состояния планеты и истощения ресурсов углеводородного сырья, заманчиво использовать водород как абсолютно безвредное топливо для средств транспорта, обогрева жилищ в удаленных регионах, в автономных и стационарных источниках вторичной энергии. При этом наиболее заманчивым методом получения водорода является электролиз воды. Ведь сгорая, водород опять даст ту же воду. Поистине неисчерпаемый источник горючего! Но здесь встает другая проблема: для электролиза требуется электричество, а его получение из возобновляемых источников составляет сегодня ничтожную долю от общих объемов производства электроэнергии. И здесь вспомним про наше Солнце и другие звезды. Термоядерная реакция и вновь водород. Человек уже создал термоядерную (водородную) бомбу. Но в ней чудовищная по масштабам Земли энергия высвобождается в доли секунды, принося разрушения и смерть. На Солнце реакция идет миллиарды лет медленно и стабильно, принося жизнь и тепло. Ученые бьются над проблемой обуздания термояда, и не за горами то время, когда управляемая термоядерная энергия вкупе с экологически безопасным топливом навсегда избавит нас от опасений о конечности энергетических ресурсов нашей планеты и гибели окружающей среды. Передавать водород в жидком виде- удовольствие очень дорогое, т.к. для его сжижения нужно потратить почти половину энергии, содержащейся в нем самом. Кроме того, должна быть обеспечена идеальная теплоизоляция трубопровода, так как темпера тура жидкого водорода очень низка. Как топливо водород сжигается в двигателях ракет и в топливных элементах для непосредственного получения электроэнергии при соединении водорода и кислорода. Его можно использовать и как топливо для авиационного транспорта. Водородная энергетика сулит ряд выгод. Поэтому появилось много энтузиастов водородной энергетики, возникли их ассоциации, в том числе международная. Сейчас в мире получают около 30 миллионов тонн водорода в год, причем в основном из природного газа. Согласно прогнозам за 40 лет производство водорода должно увеличиться в 20-30 раз. Предстоит с помощью атомной энергетики заменить нынешний источник водорода - природный газ- на более дешевое и доступное сырье - на воду. Здесь возможны два пути. Первый путь - традиционный, с помощью электрохимического разложения воды. Второй путь менее известен. Если нагреть пары воды до 3000-3500 C, то водные молекулы развалятся сами собой. Оба способа получить водород из воды пока дороже, чем из природного газа. Однако природный газ дорожает, а методы разложения воды совершенствуются. Через какое-то время водород из воды станет дешевле. В отдельных случаях и сейчас выгодно получать водород с помощью электролиза в ночные часы, когда имеется лишняя и дешевая электроэнергия. Водородная энергетика бурно развивается, но недаром все чаще говорят об атомно-водородной энергетике. Требуются большие энергетические расходы для получения водорода. Тандем "ядерный реактор-водородный генератор"- претендует ныне на роль энергетического лидера в экономике XXI века. Если проанализировать наиболее эффективные технологии получения энергии, используемые в настоящее время, то можно увидеть определенную закономерность. Суть ее состоит в следующем. На конечной стадии всей цепи энергетических преобразований в современных способах получения энергии появляется новое вещество. Причем это вещество становится, как правило, более опасным для биосферы, чем исходный энергоноситель, что является общим признаком для современных способов получения энергии. Это относится и к энергетике, основанной на сжигании природного топлива, и к атомной энергетике. Задача состоит в том, чтобы найти энергоноситель и новые способы получения энергии, которые будут экологически безопасными. Пока нефть, уголь и природный газ являются основными энергоносителями и заменитель им еще не найден, сжигание их с целью получения энергии будет являться основным фактором загрязнения окружающей среды. Атомная энергетика имеет нерешенную проблему захоронения и утилизации опасных отходов. Все меньше надежд у ученых на успешную реализацию программы управляемого термоядерного синтеза. Решение этой задачи многократно уже отодвигалось на более поздние сроки, и теперь видят ее решение не ранее 2050 года. Технологии аккумулирования солнечной энергии пока еще не получили широкого применения, поэтому они не могут выступать альтернативой сжиганию природных энергоносителей. Решение проблемы экологической безопасности видится в использовании водорода в качестве энергоносителя. Водород привлекателен тем, что при его сжигании образуется вода - совершенно безопасное вещество . По экологической безопасности у водорода нет конкурентов. Целью дипломной работы является : 1)Рассмотреть основные аспекты применения водорода; 2)Изучить необходимую литературу по данной теме; 3)Выявить основные понятия данной темы. Задачи данной дипломной работы: -раскрыть историю возникновения «Водородной энергетики»; -дать сравнительную характеристику теплоты сгорания топлива; -изучить перспективы выбранной темы. Структура дипломной работы состоит из : введения, четырех глав, заключения и списка использованной литературы.
Содержание

ВВЕДЕНИЕ 5 ГЛАВА 1 ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ВОДОРОДА 9 1.1 ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ВОДОРОДНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ 9 1.2 ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДОРОДА 13 1.3 ВОДОРОД КАК ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ 17 1.4. ТЕРМОЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ ВОДОРОДА 21 ГЛАВА 2 ВОДОРОДНАЯ ЭНЕРГЕТИКА И СОВРЕМЕННЫЕ ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ 23 2.1 СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ТОПЛИВА 23 2.2 СПОСОБЫ ХРАНЕНИЕ И ТРАНСПОРТИРОВКА ВОДОРОДА 28 2.3 ГЕНЕРАТОР ВОДОРОДА 39 ГЛАВА 3 ВОДОРОДНАЯ ЭКОНОМИКА 43 3.1 ПРОБЛЕМЫ , ПРЕПЯТСТВУЮЩИЕ СТАНОВЛЕНИЮ ВОДОРОДНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ 43 3.2 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ В ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯ 49 ГЛАВА 4 МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ВОДОРОД 57 4.1 АВТОМОБИЛИ НА ВОДОРОДЕ 60 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 63 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 65
Список литературы

1. «Водородная энергетика»: Легасов В. А. 1980, Атомно-водородная энергетика и технология, М., 1978, с. 11-36; Мищенко А. И., Применение водорода для автомобильных двигателей, К., 1984; McAul-iffe Ch. A., Hydrogen and energy, Ц., 1980. 2. Энергетика 21-го века: водородная энергетика / Т. Неджат Везироглу, Шумер Сахин // Альтернатив. энергетика и экология. — 2014. — № 2. — С. 12-28. — (Водородная экономика). 3. Водород в системах традиционной и альтернативной энергетики / [и др.]. // Альтернатив. энергетика и экология. — 2013. — № 5, Ч.1. — С. 10-44. — (Водородная экономика). 4. Дли, М. И. Водородная энергетика и перспективы ее развития / , , // Альтернатив. энергетика и экология. — 2015. — № 22. — С. 37–41. — (Водородная экономика). 5. Емельянов, А. И. Водородная энергетика. Перспективы использования водородных топливных элементов / // Энергосбережение. Практикум. — 2014. — № 5. — С. 45-52. — (Новые технологии) 6. Йопп, К. Водород — "элемент надежды" / К. Йопп // Чер. металлы. — 2014. — № 9. — С. 59-62. — (Энергетика и экология). 7. Ивантер В.В.: Будущее России: инерционное развитие или инновационный прорыв? / Ивантер В.В., Кузык Б.Н. На пути к водородной энергетике / Кузык Б.Н., Кушлин В.И., Яковец Ю.В.. - М.: Институт экономических стратегий, 2005 8. Перспективы и проблемы развития водородной энергетики и топливных элементов». Программа ОАО «Норильский Никель» 9. [Электронный ресурс]Режим доступа http://www.gazeta.ru и http://www.energospace.ru/ 10. Водородные технологии как стратегия инновационного прорыва в энергетике в ХХI веке // Кузык Б.Н. – Инновации №10, 2006. – с.33-41 11. Хранение водорода с помощью наноматериалов // Мешков П.И. - www.nanometer.ru 12. Два сценария развития водородных технологий // Брусницын А. - Мировая энергетика № 6 (42) за июнь 2007 г. 13. Водородная энергетика и топливные элементы // Г. А. Месяц, М. Д. Прохоров - ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК, 2004, том 74, М 7, с. 579-597 14. Справочник. "Водород. Свойства, получение, хранение, транспортирование, применение". - М.: Химия, 1989. - 46 с. 15. Водородная энергетика как альтернатива углеводородному и иным энергообогащенным видам сырья // Петрушенко Ю.Я., Марченко Г.Н. и др. – Энергетика Татарстана №4, 2007, с. 49-61 16. Шпильрайн Э.Э., Малышенко С.П., Кулешов Г.Г. Введение в водородную энергетику. М.: Энергоатомиздат, 1984, 264 с. 17. Кулешов Н.В., Коровин Н.В., Тельнов В.П. Водородная энергетика. Способы получения водорода для энергоустановок. М.: МЭИ, 1989, 50 с. 18. Козлов С.И. Водородная энергетика: современное состояние, проблемы, перспективы / С.И. Козлов, В.Н. Фатеев. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2009. - 518 с. 19. «Перспективы и проблемы развития водородной энергетики и топливных элементов». Программа ОАО «Норильский Никель» / Статья Георгия Лазарева, депутата Государственной думы. "ЭПРО" № 3 2007 20. Инновационные технологии в энергетике. Книга вторая. Инновационные водородные и сверхпроводниковые технологии для энергетики. Сборник статей. Под ред. О.М. Бударгина и С.П. Малышенко. М., "Наука", 2012 г. 162 стр. 21. Кузык Б.Н., Яковец Ю.В. Россия: стратегия перехода к водородной энергетике: Институт экономических стратегий, 2007. – 400 стр.
Отрывок из работы

ГЛАВА 1 ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ВОДОРОДА 1.1 История возникновения водородной энергетики Современная энергетика, как зарубежных стран, так и нашей страны, основана преимущественно на потреблении углеводородных энергоресурсов. Электростанции сжигают природный газ, мазут и уголь. Двигатели автомобилей, самолетов и других массово применяемых машин используют также топливо на основе невозобновляемых углеводородных природных ресурсов. В общем балансе потребляемой энергии только атомная и гидроэнергия составляют крупную долю — где-то около одной четверти в нашей стране. Доля солнечной, геотермальной энергии, энергии ветра, морских волн увеличивается значительными темпами, но продолжает составлять очень небольшую величину. Рассчитывать на существенные прорывы в этой области пока не приходится, хотя в целом ряде стран наметился большой прогресс. Так, Франция около 80% электроэнергии получает на АЭС, Исландия и Дания значительную долю электричества вырабатывают с помощью ветра и т. д. Дальнейшее интенсивное развитие современной энергетики и транспорта ведет человечество к крупномасштабному энергетическому и экологическому кризису. Стремительное сокращение запасов ископаемого топлива принуждает развитые страны принимать серьезные усилия по поиску альтернативных возобновляемых экологически чистых источников энергии. Водородные топливные элементы считаются будущим мировой энергетики благодаря своей эффективности и экологической безопасности. Использование водорода в качестве основного энергоносителя приведет к созданию принципиально новой водородной экономики, станет научно-техническим прорывом, сравнимым по своим социально-экономическим последствиям с тем революционным воздействием на развитие цивилизации, которое оказали электричество, двигатель внутреннего сгорания, химия и нефтехимия, информатика и связь.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Дипломная работа, Разное, 63 страницы
1575 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg