Где взять жидкий водород для ракет?

[Александр Ч.]

Интересно, эксперты в оценках не забыли о топливных ячейках? Сперва на баше прочитал один коммент с претензией на юмор, потом инфу нашел в сети. Вот тут пересказ на русский:

На автомобильном салоне в Токио компания Honda представила пятиместный седан FCV Clarity. В машине под передними сиденьями установлен плоский литий-ионный аккумулятор, куда поступает электричество от сгорания водорода, затем аккумулятор питает электромотор. Запас хода — 700 километров.

Honda FCV Clarity — существенный шаг вперёд в эволюции водородного автотранспорта. Honda снизила стоимость водородной топливной ячейки, а размер ячейки уменьшился на треть, так что теперь она по габаритам примерно равняется обычному двигателю V6. Столько компактный размер позволил втиснуть её под капот — такая конструкция используется впервые для всех автомобилей на топливных ячейках. Раньше их приходилось размещать в багажнике и чуть ли не в салоне, но под капот они не вмещались.

Теперь топливная ячейка не уступает двигателю V6 по размеру, весу и другим характеристикам. Она нормально работает и при низких температурах. Сами баки с водородом в FCV Clarity находятся под задними сиденьями и за ними.

Топливная ячейка обеспечивает выходную мощность 100 кВт, а у электромотора максимальная мощность 130 кВт.

Для решения проблемы с водородными автозаправками Honda выпустила компактную станцию электролиза Smart Hydrogen Station, чтобы добывать водород из воды в домашних условиях. Правда, компания не показала её публике на автосалоне, не назвала цену и дату начала продаж. Но если добыча водорода в домашних условиях станет доступной, это может значительно повысить популярность водородного автотранспорта.

У Honda FCV Clarity есть ещё одна крутая «фича»: если подключить его к трансформатору Power Exporter 9000 (на фото), то водород можно использовать для электропитания бытовых устройств и даже всей домашней электросети. Водорода из одной топливной ячейки хватит, чтобы снабжать электричеством средний японский дом в течение семи дней!

[Кубик]

Подождём краштестов... :?:

[АниКей]

Японцы делают ставку на водород
В 2020 году в Токио пройдут Летние Олимпийские Игры. На этот раз борьба спортсменов со всего мира, борющихся за медали, будут несколько отличаться от предыдущих соревнований. Японцы хотят использовать эти события, чтобы продемонстрировать миру свою технологию водородных топливных элементов, используемую для приведения в движение транспортных средств.
 
 
Японцы делают ставку на водород
 
 
 
Toyota Mirai является первым серийно изготовленными автомобилем, работающим на водородных топливных элементах. Пока такого рода технология еще не слишком популярна из-за малого количества станций, на которых можно пополнить бак водорода, но Японцы уже думают над изменением этого положения вещей. Для этого они планируют использовать в том числе и Летние Олимпийские Игры, которые пройдут в Токио в 2020 году.
Это популярное спортивное мероприятие сделает Японию центром внимания всего мира, поэтому было решено, что это будет прекрасная возможность для продвижения водородной технологии и показать преимущества ее использования. Город выделит на эти цели 300 млн. долларов, которые будут использоваться, в частности, для создания инфраструктуры станций заполнения емкости, а также приобрести около 100 автобусов, работающих на водороде, которые будут катать по городу туристов и спортивных фанатов.
 Токио надеется, что этот план позволит значительно увеличить количество экземпляров Toyota Mirai, движущихся по городу. Власти города хотят, чтобы к 2020 году их было не менее 6 тысяч штук

[azeast]

"Водородная "бомба" под ногами и под нефтяной экономикой"

Это же в корне меняет дело!



(Published on Oct 30, 2015

Сенсационное заседание Научного Совета Российской Академии Наук. ЭКСКЛЮЗИВ)

[АниКей]

Ученые разработали новый способ получать возобновляемую энергию


С помощью нового материала химики надеются получить источник дешевой и "чистой" водородной энергии

[АниКей]

Физики нашли число Пи внутри атома водорода


МОСКВА, 11 ноя – РИА Новости. Физики выяснили, что знаменитая математическая константа, число Пи, имеет вполне осязаемый смысл в мире квантовой физики – оказалось, что оно точно отражает то, как расположены все возможные "орбиты" электронов в атоме водорода, говорится в статье, опубликованной в Journal of Mathematical Physics.

РИА Новости http://ria.ru/science/20151111/1318633295.html#ixzz3rBNRyuK7

Открытие физического смысла у числа Пи, как считают Хаген и Фридманн, говорит о наличии связей между абстрактным миром математики и реальным миром физики, которые могут выражаться и в "физических" значениях многих других констант, которые мы пока считаем чисто математическими.

[АниКей]

      Новый процесс производства водорода из метана без выбросов CO2           
    Создано 02.12.2015 14:47                    Автор: Natali        

Природный газ составляет более 28 процентов от объема потребления энергоносителей. Его основной компонент, метан, не только широко используемое ископаемое топливо, но и одна из основных причин повышения уровня CO2, и, следовательно, изменения климата.
Чтобы решить эту проблему, исследователи из Института перспективных исследований в области устойчивого развития (IASS) и Технологического института Карлсруэ (KIT) разработали процесс, который извлекает энергетический компонент метана в виде водорода и без выделения диоксида углерода.
В процессе, называемом «крекинг метана», молекулярные компоненты метана - водород и углерод - разделяются при температуре свыше 750 ° C (1,382 ° F), без вредных выбросов.
Концепция крекинга метана разрабатывалась в течение нескольких десятилетий, но изучение было ограничено низкой степенью конверсии и загрязнением углеродом.

Исследователи изменили процесс, используя реактор нового дизайна на основе технологии жидких металлов, имеющий высоту 1,2 метра (4 фута), созданный из кварца и нержавеющей стали. Мелкие пузырьки метана вводятся в столбы с расплавленным оловом. По мере того, как они поднимаются к поверхности, углерод отделяется и оседает в виде порошка в верхней части реактора. Засорение не допускается за счет легко отделяемого микро-гранулированного углеродного порошка, в то время как дизайн реактора делает его устойчивым к коррозии.
По мнению профессора Томаса Ветцеля (Thomas Wetzel) из KIT, реактор производит водород с эффективностью преобразования 78 процентов при температуре 1200 ° C (2192 ° F), и может непрерывно работать в течение двух недель. Это тот последний аспект указывает на возможность собрать реактор промышленных масштабов, который будет получать энергию от полученного водорода.
«Мы ожидаем, что исследования и разработки займут около трех лет, что сможет привести к модульному реактору промышленного образца, который сможет масштабироваться путем простого умножения», сказал исследователь Стефан Стукрад (Stefan Stueckrad).
Стукрад добавил, что энергетическая эффективность процесса «была оценена немного выше, чем обычный паровой реформинг природного газа и на около 20 процентов выше, чем газификация угля» - учитывая, что оба процесса используют улавливание и хранение углерода.
Исследование команды показало, что крекинг метана сопоставим с электролизом воды, в отношении выбросов CO2 на единицу водорода, и более чем на 50 процентов чище, чем технологии реакции конверсии метана водяным паром. Предварительные расчеты показывают, что разработанная технология может достичь затрат от €1,9 до €3,3 (US $ 2 до $ 3,50) за килограмм водорода (в текущих немецких ценах на природный газ).
Следующий этап исследования будет сфокусирован на оптимизации аспектов конструкции реактора и постепенному масштабированию для увеличения производительности.
Facepla.net по материалам: kit.edu

[АниКей]

По оценке американской национальной технической академии (National Academy of Engineering) текущая оптовая цена сжатого водорода при крупномасштабном производстве и транспортировке по трубопроводам — $2/кг, перспективная — на 40 центов ниже. Энергетически один кг водорода эквивалентен галлону бензина, текущая оптовая цена которого — $1,12/гал. На автозаправках розничная стоимость водорода, полученного преобразованием природного газа — $3,50/кг и $6,30/кг — для электролитического. Перспективная розничная цена водорода — $2,3/кг и $3,9/кг соответственно. Таким образом, если стоимость бензина на автозаправках не превысит $2,5/гал., экономической заинтересованности у потребителя в США в переходе на водород не предвидится. Напомню, что в Европе розничная стоимость бензина уже составляет $4-5/гал. По другим данным стоимость водорода составит примерно 93 руб./кг. В настоящее время средняя стоимость водорода, произведенного методом конверсии природного газа, составляет около 1,5-2,0 $/кг. Литр водорода стоит примерно 25 рублей, плотность жидкости  70,8 кг/м3литр водорода это всего 70,8 г, значит цена на водород 353 руб/кг. Сообщается, что цена низкокачественного  водорода от пяти до десяти долларов [1]. Такой водород для топливного элемента не подойдет.

Стоимость водорода при крупнооптовых поставках в баллонах зеленого цвета без стоимости баллонов колеблется в диапазоне 2-5$ за кг [2].

В целом торговля водородом, с учетом широкой области применения  представлятся эффективной бизнес-схемой.

Кстати в Россию уже ввозят водородные автомобили с топливными элементами. Дорогостоящие машины. Заправляться можно на фирмах, торгующих  газами. Во всяком случае в Калининграде это можно сделать. Но жутко дорого.

[1] ДВС на водороде: Экономика России ХХ1 век.-№22 
[2] Аркадий Шварц Снова о водороде. Вестник online № 19(356) 15 сентября 2004

  http://www.fpst-klg.kalg.ru/page8.html

[АниКей]

...Машин с водородным двигателем в Германии пока очень мало, но многие автомобильные заправки уже устанавливают специальные водородные колонки. Пистолет заправочный — он, естественно, особый. Водород поступает в бак под высоким давлением. Ну и, конечно же, главный вопрос — денежный. Насколько выгодно сегодня иметь автомобиль с водородным двигателем?  Расход на 100 километров примерно 1 килограмм. А сейчас килограмм водорода стоит 9 с половиной евро. Сегодня столько в Германии стоят примерно 8 литров бензина....

 http://www.1tv.ru/news/techno/299444

[АниКей]

- Еще в 2013 году «РАО ЭС Востока» вместе с «РусГидро» подписали соглашение с японской Kawasaki о строительстве в Магаданской области завода по производству сжиженного водорода, который позволит утилизировать свободные мощности в региональной энергосистеме. Что сдерживает этот проект?
       - Мы видим достаточно высокую неопределенность на мировых рынках энергоресурсов. В связи с этим мы совместно с японскими партнерами планируем провести дополнительное маркетинговое исследование по анализу цен и возможным рынкам сбыта сжиженного водорода. Параллельно с этим «РАО ЭС Востока» вместе с «РусГидро» начало проработку возможности реализации проекта с применением альтернативных технологий по сжижению водорода. Мы надеемся, что в 2016 году удастся принять решение о дальнейших шагах по реализации проекта.

 http://www.zrpress.ru/business/dalnij-vostok_18.12.2015_75565_sergej-tolstoguzov-gendirektor-pao-rao-es-vostoka-zadacha-odna--razvivat-dalnij-vostok.html

[vissarion]

карта автомобильных водородных заправок в мире
По идее, автомобильный водород подойдёт для заправки ракет ? Там же не существует понятия "Rocket Grade" чистоты?
А то может тему "Где взять водород для ракет?" можно закрывать со словами "на ближайшей автозаправке" ?
Кстати, ближайшая к Восточному заправка в Сеуле, а к Плесецку - в Финляндии, очень удобно, раз уж сами не можем.

[АниКей]

Физики приблизились к созданию металлического водорода
11:1007.01.2016
Физики из Эдинбурга потенциально сделали большой шаг к созданию металлического водорода, мечты всех специалистов в области сверхпроводников, сжав водород до давления в 3,2 миллиона атмосфер при комнатной температуре.


© Philip Dalladay-Simpson and Eugene Gregoryanz

МОСКВА, 7 янв – РИА Новости. Китайские и британские физики заявили об открытии нового агрегатного состояния водорода, сжатого до 3,2 миллиона атмосфер, которое по своим свойствам напоминает предсказанный в теории металлический водород – высокотемпературный сверхпроводник, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
Водород, простейшее вещество и первый элемент таблицы Менделеева, представляет собой бесцветный и горючий газ или жидкость, которая состоит из молекул из двух атомов водорода. В середине 30-х годов прошлого века физики предсказали, что водород, если сжать его до сверхвысоких давлений, перейдет в новую фазу, которая будет похожа по своим свойствам на металл.
В таком состоянии молекулы водорода перестанут существовать, а протоны потеряют свои электроны и объединятся в своеобразную кристаллическую решетку. В таком состоянии, как показывают расчеты и компьютерные модели, водород может обладать сверхпроводящими свойствами даже при комнатных или близких к ним температурах, а также рядом других интересных свойств.
Как рассказывают Евгений Григорянц из университета Эдинбурга (Шотландия) и его коллеги, проблема заключается в том, что все попытки сжать водород и превратить его в металл заканчивались неудачно. Ученым в лучшем случае удавалось достичь так называемой "фазы IV", в которой водород объединяется в своеобразные "листы" из шестигранников, сжав его до давления в 2,2 миллиона атмосфер.
В своей статье Григорянц и его коллеги рассказывают об открытия пятой фазы водорода, приближенной по своим свойствам к металлам, а не к полупроводникам, как фаза IV, повысив давление до планки в 3,2 миллиона атмосфер и перейдя от абсолютного нуля к комнатной температуре.
В результате этого повышения водород перешел в новое состояние, которое характеризуется резким ослаблением так называемого эффекта Рамана – необычной манеры поляризация света, возникающей в результате его взаимодействия с молекулами изучаемого вещества и его рассеивания на них. Это означает, как надеются физики, что в "фазе V" водород почти полностью перешел из молекулярного в металлическое состояние.
Как подчеркивают Григорянц и его коллеги "фаза V" может не являться металлическим водородом, хотя она и близка к ней по своей структуре и свойствам. В ближайшее время авторы статьи планируют продолжить эксперименты, детально изучив свойства этой агрегатной формы водорода, а также попытаются сжать новые образцы вещества до еще более высоких давлений.

РИА Новости http://ria.ru/science/20160107/1352372118.html#ixzz3wXz7ZUYN

[АниКей]

vissarion пишет:
А то может тему "Где взять водород для ракет?" можно закрывать со словами "на ближайшей автозаправке" ?

... и там заправлять космические джип и самосвал   .

[Виктор Зотов]

Применение "твёрдого водорода" 
https://www.newscientist.com/article/2076536-first-flight-of-hydrogen-powered-drone-with-water-vapour-exhaust/

[АниКей]

Компания из Черноголовки разработала водородный двигатель

Инновационная технология может применяться в беспилотниках и робототехнике

[АниКей]

       Российский беспилотник установил мировой рекорд по длительности полета    
Октакоптер НЕЛК с водородно-воздушными топливными элементами продержался в воздухе больше трех часов

[АниКей]

27 мая 2016, 00:01   |   Политика   |   Павел Панов   |   написать авторам    
    Минпромторг выделит 200 млн рублей на электросамолет         
 Ведомство объявит конкурс на создание концепции летательного аппарата на альтернативных источниках энергии        
 
Экспериментальный самолет Ту-155, работающий на криогенном топливе. Фото: РИА НОВОСТИ/А. Родионов
 
       
Министерство промышленности и торговли уже в 2017 году планирует представить несколько концепций перспективных летательных аппаратов, использующих альтернативные источники энергии. Речь идет о самолетах на альтернативных жидких и газомоторных видах топлива, а также источниках электрической энергии. Отчасти проведение этой работы связано с утвержденным комплексным планом реализации Климатической доктрины России до 2020 года, в которой есть пункт о необходимости разработать меры по использованию альтернативных видов топлива с целью ограничения выбросов парниковых газов в гражданской авиации. Исполнитель проекта будет выбран с помощью конкурса ближе к концу года. Общая стоимость реализации проекта может составить порядка 200 млн рублей.

Как поясняют в ведомстве, увеличение объемов мировых перевозок авиационным транспортом ведет к заметному увеличению объемов сжигаемого топлива, получаемого из продуктов переработки нефти, и обострению экологических проблем в связи с опасно возрастающим загрязнением окружающей природной среды, а также к истощению запасов нефти. 

— Определенного сокращения использования углеводородных топлив, а также сопутствующей эмиссии загрязняющих веществ можно добиться путем внедрения в авиационную технику альтернативных видов топлива (включая синтетическое топливо), получаемых в результате переработки биомассы, попутного и природного газа, а также водорода. Эти виды топлива обладают сравнительными или более низкими, чем у керосина, индексами эмиссии углекислого газа либо являются углерод-нейтральными (их использование не приводит к повышению концентрации СО2 в атмосфере), — поясняют в Минпромторге. — Значительного вклада в уменьшение выбросов парниковых газов в атмосферу Земли можно ожидать от широкого использования на борту летательных аппаратов электрической энергии. 

Вполне успешный, но, к сожалению, не ставший серийным опыт создания «экологических» самолетов у России был уже в конце 80-х годов прошлого столетия. Миру был представлен Ту-155 (экспериментальная модель Ту-154), работающий на сжиженном водороде, а затем и на сжиженном природном газе. 15 апреля 1988 года самолет был впервые поднят в небо. Самолет установил 14 мировых рекордов и выполнил порядка ста рейсов. Однако затем проект ушел «на полку». В конце 1990-х по заказу «Газпрома» был построен Ту-156 с двигателями на сжиженном газе и традиционном авиационном керосине. Этот самолет постигла та же участь, что и Ту-155.

Как сообщили «Известиям» в Объединенной авиастроительной корпорации (ОАК), сейчас реализуется несколько проектов совместно с РАН и партнерами по увеличению электрической мощности самолетов.

— Значительная часть энергии двигателей тратится на питание вспомогательных систем самолета — шасси, приборов, систем кондиционирования и освещения. Тема интересная и ОАК вместе с институтами Академии наук работает над темой более электрического самолета, который предусматривает кардинальное увеличение электрических мощностей, — рассказал директор Научно-технического центра ОАК Владимир Каргопольцев.

По его словам, сейчас разработчики выжимают максимум из действующих двигателей, но их КПД оценивается в 32–33%. В корпорации думают над аккумуляторными приборами, а также над альтернативными источниками энергии для самолетов — например, использующих в качестве топлива водород.

Читайте далее: http://izvestia.ru/news/615374#ixzz49p2l4O9g

[АниКей]

Nikola Motor кардинально изменила концепцию супергрузовика
Амбициозная американская компания-стартап, весной этого года поразившая мир заявлением о намерении наладить выпуск 2000-сильного газотурбинного грузовика, внезапно перешла на другой тип силовой установки. Теперь сообщается, что машина будет черпать энергию в топливных элементах.

 http://www.zr.ru/content/news/902295-nikola-motor-kardinalno-izmen/

Гибридную 2000-сильную фуру Nikola One переведут на водород

 http://motor.ru/news/2016/08/31/nikola/

Первый в мире водородный трамвай создан в Китае
Китайская локомотивостроительная компания CSR Sifang (филиал China South Rail Corporation) после двух лет разработок выпустила первый в мире водородный трамвай. Он действительно первый в мире, поскольку ранее никто не устанавливал на рельсовый общественный транспорт водородные топливные элементы.

 http://24news.com.ua/18764-pervyj-v-mire-vodorodnyj-tramvaj-sozdan-v-kitae/

[АниКей]

1-ый в мире пассажирский поезд на водороде запустят в Германии

От Яхненко Жанна Алексеевна 26 Сен, 2016   

 1-ый в мире пассажирский поезд на водороде запустят в Германии   

Французская компания Alstom представила поезд Coradia iLint, который использует водород для перемещения. Новая разработка уже почти готова к серийному производству. 1-ый Coradia iLint должен встать на рельсы в Северной Германии уже к началу зимы 2017 г, и не случится ничего необычного, если прочие последуют этому примеру. Он будет курсировать на неэлектрифицированных участках железной дороги. Кроме того, в компании раздумывают над возведением электролизных установок непосредственно рядом с железной дорогой. В Alstom объявили, что новый водородный поезд даст возможность решить сразу несколько сложностей. Техническое устройство водородных установок пока держится в секрете. Топливные ячейки размещены на крыше локомотива. Излишек выработанной водородом и кислородом энергия хранится в литий-ионных батареях. Совсем недавно на выставке в Берлине французская компания Alstom представила локомотив, который будет использовать в качестве топлива водород. Coradia iLint рассчитан для транспортировки до 300 пассажиров. На одном баке топлива Coradia iLint может пересилить расстояние от 600 до 800 километров, зависимо от скорости и расхода бензина, соответственно. Поезд поступит в эксплуатацию уже в 2018 г. Часть ветряной энергии будут обеспечивать голландские ветряные станции, а дефект будет восполняться ветряками Бельгии и стран Скандинавии. Эра Новостей http://newsera.ru/2016/09/295544/1-iy-v-mire-passazhirskiy-poezd-na-vodorode-zapustyat-v.html

  http://www.alstom.com/press-centre/2016/9/alstom-unveils-its-zero-emission-train-coradia-ilint-at-innotrans/

[АниКей]

Самолет на водородных топливных элементах взлетел в небо
1 октября 2016, Александр Агеев,
0


 
 В Штутгарте совершил свой первый 15-минутный испытательный полет четырехместный пассажирский одномоторный самолет HY-4 с электродвигателем, работающим на водородных топливных элементах. Еще одна его особенность – расположенные по обе стороны от двигателя два фюзеляжа с пассажирскими кабинами.


 Длина самолета – 21,36 метра. Необычная компоновка HY-4, по словам его разработчиков, обеспечивает ему «оптимальное распределение компонентов привода и более высокую общую грузоподъемность».
 

 
 В каждом фюзеляже находятся 9-килограммовые емкости для водорода, которые питают 4 низкотемпературных обменных мембраны топливных модулей. Все они составляют единую систему, преобразующую водород и кислород в воду и электрическую энергию.
 Разработчики подчеркивают тот момент, что водород для топливных элементов производился с помощью возобновляемых источников энергии, что делает самолет HY-4 полностью свободным от вредных выбросов транспортом.
 

 
 Мощность электрического двигателя (80 кВт) гарантированно обеспечивает полет, а литий-полимерные аккумуляторы дополнят его усилия при взлете и наборе высоты. HY-4 рассчитан на максимальную дальность полета в 1500 км, что, однако, может быть скорректировано в зависимости от скорости, высоты и нагрузки. Максимальная и крейсерская скорость составляют соответственно 200 и 145 км/час.
 Машина была создана совместно специалистами небольшой самолетостроительной компании Pipistrel, компании Hydrogenics (топливная система), а также университета Ульма и немецкого аэрокосмического центра Института инженерной аэродинамики.

 http://www.techcult.ru/technics/3561-samolet-na-vodorodnyh-elementah