Výroba vodíku něco stojí. Především energii. Typicky je nutné odepsat asi 20-30 procent energie, i u těch nejlepších soudobých technologií. Obvykle spotřebují kolem 52,5 kWh energie na vytvoření 1 kilogramu vodíku, který představuje uložení asi 39,4 kWh energie. Je to plýtvání energií a přispívá to k vysoké ceně vodíkové energetiky, která pak nemá moc šanci v konkurenci s fosilními palivy nebo bateriemi.
Do této situace vstupuje australská společnost Hysata, kde vyvinuli kapilární elektrolyzér na výrobu vodíku, jehož celková účinnost je neuvěřitelných 95 procent. V laboratorních podmínkách vlastně až 98 procent. Na výrobu 1 kilogramu vodíku tento postup spotřebuje 41,5 kWh energie, což podstatně snižuje náklady na výrobu ceněného prvku. Výsledkem je nejlevnější vodík s technologií vhodnou k průmyslové produkci.
Design zařízení, který původně vznikl na University of Wollongong, je založený na eliminaci bublin vodíku a kyslíku v elektrolytu mezi anodou a katodou. Tyto bubliny totiž nejsou elektricky vodivé, a když se nabalí na elektrody, omezují jejich provoz. Vzniká větší odpor a stoupají nároky na energii. Proto eliminace bublin pomáhá.
Zařízení společnosti Hysata obsahuje elektrolyt ve spodní části, odkud je pak nasáván přes porézní hydrofilní separátor mezi elektrodami. Každá elektroda je v plném kontaktu s elektrolytem na své vnitřní straně a se suchou komorou na vnější straně. Když se v zařízení rozkládá voda elektrolýzou, plyny nemají čím probublávat. Tím pádem je velmi omezen elektrický odpor a kapilární vzlínání nasává vodu do centrálního separátoru, aniž by bylo nutné používat čerpadlo. Výsledkem je ohromující nárůst účinnosti celého procesu.
Investoři souhlasí a společnost Hysata nedávno ohlásila, že získala investice ve výši 111 milionů amerických dolarů. Peněžní injekce pomůže rozvoji produkčních kapacit a umožní vývoj technologie na úroveň gigawattů. V krátkodobém výhledu je ale není situace pro Hysatu a další firmy orientované na elektrolýzu vodíku příliš růžová. Mají většinou ztráty, hlavně kvůli slabé poptávce, způsobené skluzy ve finanční podpoře státu, jak v USA, tak i v EU. Snad se blýská na lepší časy, vodík by za to stál.
Video: Hysata's Hydrogen Electrolyzer Set to Power Real-World Generators
Video: Work with Hysata
Literatura
Hybridní systém z pevného materiálu vytěží z vody více vodíku
Autor: Stanislav Mihulka (01.01.2018)
Nová technologie vyrobí vodík z běžné mořské vody se solární energií
Autor: Stanislav Mihulka (20.03.2019)
Nové zařízení těží vodík ze vzdušné vlhkosti
Autor: Stanislav Mihulka (08.09.2022)
Šikovný elektrolyzér těží z mořské vody vodík a lithium
Autor: Stanislav Mihulka (19.12.2022)
Diskuze:
Praktická aplikace
F M,2024-05-23 13:14:08
Všechno zlé k něčemu dobré, zdá se mi škoda neshrnout zde pár odkazů a poznatků, o které jsem zakopl/ posbíral zde v diskusi. Pokusím se to celé uvést trochu do reálných rozměrů.
Pokud chceme masivněji využívat OZE je nutno mít v nich instalovaný výkon násobně větší než potřebný (ČR cca 21GW bez uhlí, ropy, plynu k topení, bez zvýšení El mobilitou, tepelnými čerpadly) a nějak tu energii uložit:
Našel jsem toto proto z toho vyjdu, jde o reálné existující řešení, nemůže příliš mlžit protože se to dá opravdu reálně koupit i mimo Čínu, jen to čeká na dotace: https://www.greenhydrogensystems.com/electrolysers/hyprovide-x-series-6mw-modular-electrolyser
6MW je zhruba výkon 1 velkého, ne největšího, větrníku. Technologie je celá až po výstup vodíku 35bar (g).
Zde je to již opravdu celé (pro zpětnou výrobu elektřiny) 1,25MW/1MW elektrolyzér /článek (neodvozujte efektivitu jde o výkony těch technologií):
https://www.nrel.gov/news/program/2022/new-research-collaboration-to-advance-megawatt-scale-hydrogen-fuel-cell-systems.html
Tedy k jednomu větrníku cca 4-5x toto. Toho výměníku tepla se nelze zbavit, protože ho stejně potřebuje ten fuell Cell.
Na potřebné GW si to odvoďte +- to odpovídá, jediné co je jednoznačně podceněné jsou ty tanky na vodík, pro jakoukoli trochu dlouhodobější zálohu jsou třeba řádově větší. Snad by šlo využít podzemí?
"Legrační" pole solárů 200MW: https://www.rechargenews.com/energy-transition/record-breaker-world-s-largest-green-hydrogen-project-with-150mw-electrolyser-brought-on-line-in-china/2-1-1160799
V čem spočívá příspěvek tohoto elektrolyzéru? Pokud tomu dobře rozumím tak v ideálním případě zvedne účinnost jen té části kde se vodík produkuje s účinností 50%, ale samozřejmě ne na těch 95% add. ten první odkaz na přídavné technologie potřebné k transformaci proudu a k tomu aby se mohl ten vodík alespoň jímat a hospodaření s vodou. Ale s tím vším (odvozuji) maximálně! na nějakých 75%, ale s dalším skrytým problémem tedy, že je potřeba dodat opravdu dost tepla a pokud to bude ve formě elektřiny tak se ta efektivita výrazně nezlepší, ne li zhorší. Konstruktivní kritika a upřesnění výpočtu rozdílu volné energie elektrolýzy 237,2/mol a výhřevnosti H2 -283,8 kJ/mol vzhledem k efektivitě vítána, respektive k "nabití tohoto potenciálu" o dalších 48,6 kJ/mol , upozornění na existenci provedl/bylo převzato od pan "Hrncirik" níže v diskusi.
Ještě je třeba dodat, že teplo které se dodá se poté i uvolní (v každém palivovém článku), to je nepřekročitelná část neefektivity palivového článku. Jediná možnost jak jej rozumně využít je kogenerace, jenomže to jsme zase u těch úložišť vodíku a jejich bezpečnosti a blízkosti k obydlím.
Ještě naposledy zopakuji, tyto technologie existují, jsou neekonomické a neekologické, ale netroufnu si říci, že nemají potenciál, takže výzkum a jeho financování je za mě ok, dotace do průmyslového nasazení zločin, až začnou vycházet budou se prodávat samy.
U té Hysaty to stejné, výzkum skvělý a je pravda, že jsem to tu nenapsal. Ale dotovat něco víc než zkušební velikost?
A zase elektrolýza
Jarda Ticháček,2024-05-21 21:56:43
Já vám nevím.
Existuje spousta výrobních technologií, ve kterých je ten vodík odpadním produktem. Jen jsou bohužel založeny na fosilních zdrojích.
Ale budiž. Když už vezmu vezmu tu účinnost 95%, pominu náklady na distribuci, skladování a pár dalších věcí, které tu prvotní efektivitu hodí o řád jinam, stále z toho leze jedna otázka: má smysl vynakládat energii na to, abych z výsledného produktu vytěžil méně energie?
Možná budu za hlupáka, ale trochu mi to připomíná reverzní funkci milíře. Z dřevěného uhlí udělám polena. A z koksu, když už mám ty solární panely a větrné elektrárny udělám černé uhlí.
I těch 95% v laboratoři je účetně v červených číslech.
Re: A zase elektrolýza
D@1imi1 Hrušk@,2024-05-22 09:48:37
Jelikož je vodík nezbytná průmyslová surovina, není potřeba klást si otázku, zda se vyplatí vytěžit z něj méně energie. Pokud ten elektrolyzér bude konkurenceschopně vyrábět vodík, uplatnění najde zejmena v chemickém průmyslu i bez politické tlačenky.
Re: A zase elektrolýza
Pavel Kaňkovský,2024-05-22 15:08:03
Ptáte se: Má smysl vynakládat energii na to, abych z výsledného produktu vytěžil méně energie?
Má smysl posílat elektřinu z elektrárny se ztrátami posílat někam pryč, nebylo by jí lepší spotřebovat přímo tam, kde se vyrábí? Má smysl uhlí s nemalými náklady vykopávat ze země a někam transportovat, nebylo by lepší podpálit přímo uhelnou sloj? ;)
Efektívne ukladanie vodíka
Jozef Drahovsky,2024-05-19 17:47:05
Vodík v plynnom skupenstve je problematické uložiť a to z dvoch dôvodov.
1. k skvapalneniu aby nezaberal veľký objem, treba veľmi nízkej teploty alebo veľmi vysoký tlak.
2. Vodík má malé molekuly a uniká cez najmenšie netesnosti.
Oveľa efektívnejšie je ukladať vodík spolu z uhlíkom. Tam podľa typu reakcie môžete ho ukladať do metánu, etánu, propánu a ďalších molekúl, ktoré nazývame uhľovodíkové palivo.
Niektoré sú v kvapalnom stave za normálneho tlaku pri izbovej teplote.
Re: Efektívne ukladanie vodíka
D@1imi1 Hrušk@,2024-05-19 18:39:47
A vědomě to děláme s účinností 1-2% od neolitické revoluce :-)
Akorát tenkrát nás nebylo 8 miliard. Ale ono se to pravděpodobně vyřeší samo. Lidi už teď ztrácí rozmnožovací pud (2 děti na ženu už se, myslím, nerodí ani v Indii, jen věk dožití roste). A chybějící pracovní sílu pro chod vyspělé civilizace nahradí AI a roboti. Když za 300 let dojde ropa a lidí na světě bude max. pár set milionů, klidně se můžou paliva vyrábět z dřevní hmoty :-) Elektřina může být z vodních elektráren a z jádra.
Teda to by byl pravděpodobný scénář, pokud by přestal existovat islám. Muslimských zemí se nízká porodnost netýká.
Ale je na tom vidět, jak nesmyslné je upnout na jeden problém (globální oteplování) a násilně ho řešit pochybnými zákazy, příkazy, daněmi a dotacemi, když relativně blízká budoucnost, kterou se greendealem snažíme změnit, nejspíše přinese jiné, nečekané problémy i nečekaná řešení problémů domnělých.
Re: Re: Efektívne ukladanie vodíka
Jarda Ticháček,2024-05-21 21:24:55
Nízká porodnost se týká i zemí islámských.
V těch bohatších, žijících z ropy, se za posledních pětadvacet let snížila ze čtyř dětí na ženu na necelé dvě což - s primhouřenim oka a za ideálních podmínek jakž takž stačí na zachování populace - podobný trend je i v Africe. Prostě stačí malé městečko, o velkých městech nemluvě, aby se změnily příjmy a preference lidí. Už nepotřebují spoustu dětí k tomu, aby jich přežilo alespoň tolik, aby rodina přežila, a aby rodiče na stará kolena neumřeli hladem, naopak potřebují mít co nejméně dětí, protože i učitel že základní školy někde v Keni má potřebu vzít manželku a jet na dovolenou někam o pár set kilometrů jinam.
Ty populační přebytky se už i tam týkají nějakých okrajových oblastí, a o to jsou větším problémem. Tam ta populace rostla podle starých zvyků a zkušeností, jenže i do těch nejzazších koutů už alespoň jednou týdně přijede doktor, někdo tam přijel s vrtací soupravou a vyvrtal studnu, nebo tam někdo přivezl centrálu a čerpadlo. Takže celá parta lidí, která se ráno odebrala na dvouhodinový výlet k vodě, a čtyři hodiny tu vodu táhla domů náhle nebyla nutná. Změnily se životní perspektivy. Je totiž velký rozdíl mezi tím, že je mi šestnáct, už deset let okopavám motykou políčko, bez kterého nepřeziji, a živit z toho rodiče, kterým je pětatřicet a sotva lezou po té dřině, a nedejbože ještě prarodiče, kterým je více než padesát, a budoucností, kterou mám před sebou, když seženu padesát let starou motorku a místo pár týdnů s motykou za tu předpotopní mašinu zapřáhnu vynález bratranců Veverkovic. Náhle uživim svou rodinu, rodiče i prarodiče, deset dalších sourozenců mi je náhle na obtíž, už mi nepomáhají, ale už je živím. A každé dítě navíc už není investicí, ale překážkou. A nedejbože když přivezu velký traktor. To už zase potomka sice nutně potřebuji, abych to bohatství někomu odkázal, ale protože jsem s tím traktorem jediný široko daleko, ti ostatní začnou řešit náklady. Kolik mne stojí dítě, které mi pomůže na poli, a kolik mne stojí majitel traktoru, který to zfoukne za den.
Re: Re: Re: Efektívne ukladanie vodíka
D@1imi1 Hrušk@,2024-05-22 13:14:36
Ano, v těch islámských zemích, kde zjistili, že je lepší užívat si západních výdobytků než fanaticky vynucovat právo šaría, jim porodnost klesla. Bohužel v mnoha zemích mají jejich vůdci zájem udržovat obyvatelstvo zfanatizované a nevzdělané. Těžko hledat jen racionální kalkulaci tam, kde vládne náboženství.
A ono když máte kulturu, ve které žena nemá právo rozhodovat o svém životě, obvykle ani možnost se kariérně realizovat, zasáhne to do statistik porodnosti také.
Odkaz
F M,2024-05-17 12:51:19
Odkaz na článek o technologii na které je toto založeno.
https://www.nature.com/articles/s41467-022-28953-x
Výkon? Životnost? Jak moc musí být voda čistá?
+ Klasické problémy se skladováním vodíku.
New atlas
"I když to nemůže pomoci s energií ztracenou při kompresi, kryogenním chlazení, transportu nebo přeměně zpět na elektrickou energii na druhém konci."
Jen jedné čistě elektrolyzérské firmě se loni podařilo dosáhnout zisku; zbytek zaznamenal ztráty až 1,4 miliardy dolarů. Důvodem je podle Hydrogen Insight především „pomalejší než očekávané zavádění dotací v USA a EU“, což způsobilo, že mnoho vývojářů na straně poptávky zdrželo nebo zrušilo své objednávky." Tedy přesněji důvodem (dle ve článku zmíněného výzkumu) je nedostatečná poptávka zaviněná těmi "nedostatečnými" dotacemi.
Jen podotknu, že se nejedná o dotaci výzkumu, tam bych s tím problém neměl, ale průmyslu a to považuji, zvlášť v kontextu zatěžování konkurence obrovskými přirážkami a povinností platit nejen celé společné náklady, ale i ty zvýšené, za zvrácené.
Re: Odkaz
F M,2024-05-19 09:52:33
Ještě doplním jde o to, že ty technologie ještě ani nemají reálný potenciál vytvořit méně CO2 (na celý řetězec) a zvyšují potřebné množství výkonu na elektrárnách nejen občasností, ale i neefektivitou a samozřejmě potřebou víc továren i infrastruktury o případných zásobnících (bateriích) nemluvě. Všechno (i ty El. Vozy) je ještě o tom, že by jednou snižovat mohly (snižovat ne 0!) což bych shrnul. Podle mne všechny tyto dotace (i poplatky přenesené na ostatní) jen ubírají prostředky na potřebný výzkum/vývoj a snižují do budoucna schopnost na ty reálné přejít. O schopnosti adaptace nemluvě, protože škoda (nevím a asi nikdo jak velká) je již způsobena a 10, 20 let již nic moc nezmění.
Ještě jednou tu zopakuji vodík je mnohem silnější skleníkový plyn než CO2.
Váha auta zde s palivovým článkem je ještě vyšší než u El mobilu a nejsou to opravdu PET lahve s vodou v kufru, ale drahý vysoce opracovaný materiál, většinou kovy s obrovskou ekologickou stopou a vodík velmi rád uniká, nákladnost několikanásobného čerpání.
Re: Odkaz
F M,2024-05-19 21:40:02
To už vypadá, že trpím samomluvou, ale minule mě někdo nařknul, že jsem chytřejší než vědci"a tak radši dodám odkazy na pár věděčtějších autorů než jsem já (což popravdě není velký problém).
Pokud přečtete ten první, tak ty ostatní, zřejmě již netreba
Trochu vousatější, docela rozsáhlé, ale velmi stravitelně vysvětlené nejen bludy okolo El. mobilů, ale především praktické problémy a různá překrucování, zastaralých údajů je tam minimum (ceny a nějaká legislativa).
https://www.fs.cvut.cz/verejnost/pr-media/pribehy-z-ustavu/myty-kolem-elektromobility/
"Například v Česku dnes podle jeho názoru emitují elektromobily více emisí než moderní dieselové motory". prof. Ing. Jan Macek, DrSc pro https://www.autosalon.tv/novinky/nova-auta/brzky-zakaz-spalovacich-motoru-je-nesmysl-odlozme-ho-na-rok-2045-rika-profesor-z-cvut 22.10.2023
„Bateriové šílenství se neomezuje jen na auta a v budoucnu mají být elektřinou poháněna i nákladní auta, lodě a dokonce i letadla. Absurdnější už to být nemůže. Ale to je jediný způsob, jak politici v dopravním sektoru věří, že se mohou odklonit od ropy. Velmi se mýlí, protože CO2 se produkuje stále více a nikoli méně"
https://www.autoforum.cz/technika/velka-lez-a-podvod-na-prirodu-profesor-techniky-univerzity-ve-vidni-rika-ze-narizovani-elektromobilu-jde-proti-veskeremu-rozumu/
Doplním aktuálně k tomuto článku, že náročnost výroby a řetězce distribuce vodíku je jistě mnohem vyšší než u těch bateriových vozů. U spalovacích vodíkových vozů to zabíjí účinnost již úplně. A k tomu ty úniky a rizika.
Re: Odkaz
Pavel Kaňkovský,2024-05-20 20:45:23
Ten článek v Nature je open access, tak byste si to tam mohl přečíst sám. ;)
Píšou, že při proudu 0,5 A/cm^2 a napětí 1,506 V spotřebují 40,4 kWh na kg H2. Vychází mi tedy, že za těchto podmínek by elektrolyzér o ploše 1 m^2 měl příkon 7530 W a vyrobil asi 186 g H2 za hodinu nebo 4,47 kg H2 za den. A škálování na vyšší výkony asi nebude nic komplikovaného.
V laboratorních podmínkách jim to fungovalo 30 dní, jen dolévali vodu. Životnost v praktičtějším nasazení samozřejmě musí ještě experimentálně prověřit,
Spotřebovávají deionizovanou vodu.
Re: Re: Odkaz
Pavel Kaňkovský,2024-05-20 21:43:02
Aha, koukám, že ten výpočet výkonu jste si o kus níž provedl sám.
Objem není problém, jsou to tenké placky a dá se jich do daného objemu poskládat hodně.
Obvyklé investiční náklady jsou prý kolem $770/kW, ale jejich řešení by mohlo elektrolyzér zjednodušit a zlevnit. V Supplementary Fig. 1 počítají s $400/kW a vychází jim to za tam uvedených předpokladů na necelou 1/5 nákladů na výrobu vodíku (levelized cost of hydrogen).
Re: Re: Re: Odkaz
F M,2024-05-21 00:20:11
První příspěvek jsem psal těsně po vydání článku, i s ohledem na možnost diskuse 7 dní, nevěděl jsem jestli a kolik času a kdy mu budu moci věnovat a zda alespoň něčemu porozumím (neviděl jsem ho v té době). Poté se diskuse rozšířila jiným směrem.
Bohužel se k PC nedostanu, tedy ve volném čase, takže oběd a večer v posteli s mobilem.
Ty náklady nvm, prostě jim z principu nevěřím, beru to jako marketingové číslo, spíše vycucané z prstu (vypočítané z vybraných hodících se hodnot), ale mohu se mýlit. Každopádně je to jen zlomeček celého přidaného řetězce.
Ta plocha, neměl bych až takový problém pokud by ta placka byla celá technologie. Pokud by se jich, zanedbám to vzlínání do 1m3 vešlo 10, tak kubik "zpracuje" 75kw, 1 moderní větrník dává několik MW. Na ten 1m3 připadá 50kA to rozvést nebude žádná legrace. Efektivita převodu napětí zde také nebude započtena, opravdu nemám tušení, ale vzhledem k proudu to nemusí být legrace mimochodem 1MW 667kA. Stejně tak ohřev vody, tedy ten moc nespolkne ale zase ho bude potřeba ho vyřešit. Předpokládám těch skrytých nákladů víc.
Zvlášť pokud by to bylo tak je to myšleno, tedy, že budu krátkodobé obrovské nadprodukce z OZE (pokud bude produkce z jádra, nemá cenu ji příliš zálohovat) bude potřeba obrovská kapacita menší stovky kusů tohoto o 100MW příkonu jen na současnou spotřebu. Současný instalovaný výkon ČR cca 21GW.
Potom to samozřejmě pokračuje, tedy slovy klasika "kam s ním" a on se ptát nebude a bude unikat.
Pokud jste nečetl či nemáte přehled z jiných zdrojů (tedy snad to bude číst i někdo jiný a pomůže mu to)
Jde tam odvodit ty nadprodukce a limity OZE:
https://www.osel.cz/11997-energeticke-koncepce-zelenych-aktivistu-nejen-z-pohledu-letosni-zimy.html
K celkové energetické koncepci a růstu spotřeby spojeným s dekarbonizací (bez multiplikačních efektů z infrastruktury atd):
https://www.osel.cz/12920-mame-opravdu-stavet-velke-fotovoltaicke-a-vetrne-elektrarny.html
A v celku cokoli na téma od pana Wágnera, mimo specializované přehledy o JE, tedy ne že by nebyly zajímavé, ale je to na jiné téma.
Děkuji za informace i reakci.
Re: Re: Re: Re: Odkaz
Pavel Kaňkovský,2024-05-21 11:53:32
No jo, máte pravdu, jsou to samé nepřekonatelné technické problémy. Je to jasně vidět i z toho, že tak velký elektrolyzér nikdo nikdy nepostavil. Nebo tak velkou baterii... třeba žádná UPS na trhu neutáhne víc než pár kW, jak byste také chtěl větší výkon poskládat z článků, které mají napětí pár voltů? A neexistují žádné on-line UPS s dvojitou konverzí, protože by to při tom vznikaly nesnesitelné ztráty.
...
To byl samozřejmě sarkasmus! Velké i velká baterky elektrolyzéry existují. Prostě články zapojí do série a místo zvyšování proudu pracují s vyšším napětím. A UPS s dvojitou konverzí mají (při rozumné zátěži) běžně účinnost >= 95 %.
Ohřev spotřebované vody je naprosto zanedbatelná položka a dost možná to zvládne svým vlastním ztrátovým teplem, ostatně jedna z výhod technologie Hysaty má být v tom, že má menší ztráty a nepotřebuje tak složité chlazení.
Co se týče pořizovacích nákladů, tak pokud si to chcete prověřit, můžete si zkusit nějaký poptat sám, vypadá to, že čínští výrobci je už inzerují i na Alibabě. :)
Re: Re: Re: Re: Re: Odkaz
F M,2024-05-21 13:08:11
Ale já přece nikde netvrdím, že to nejde, již jsem to níže v diskusi psal. Jen, že je to neekologické a neekonomické pro plošné nasazení (myšleno na podstatnou část produkce ČR) i ta bateriová úložiště. Samozřejmě pokud budou chodit dotace a bude se uměle prodražovat konkurence tak si ten kdo si to může dovolit zainvestovat koupí cokoli. I v tomto článku je zahrnuta ta závislost na dotacích, odkazy v prvním příspěvku.
Ještě jednou zopakuji, nemám problém s dotacemi do výzkumu a drobnějších "prováděcích" zařízení, problém mám s dotací masivnějšího průmyslového nasazení a následným nedostatkem financí na ten vývoj.
Neumím moc hledat na alibabě, nezadařilo se mi tak nemohu reagovat, jak moc je ta technologie kompletní?
Ty proudy jdou (spíše se musí) samozřejmě rozložit na několik stupňů, jenže to jsou další náklady a drahý (i z pohledu i CO2) materiál, nakonec do té placky jde stejně těch cca 1,5V. Předpokládám a vypadá to tak, pokud tam půjde vyšší napětí (spíš o pár desetin V) zhorší se efektivita.
Ta účinnost je pouze v té placce, nepočítá se celý řetězec před a po, jen před právě ty transformace El. Čerpadla, chlazení/topení? Ten ohřev vody (je třeba 9l na 1kg) je málo, ale zase to procento sebere. Nepochopil jsem zcela ten příspěvek o termodynamice nížev diskusi, ale je možné že místo produkce tepla bude nutno další dodávat. Skladování je rozepsáno v diskusi níže.
Nemyslím to konkrétně proti Hysatě, jenže právě i těch 100% zde příliš v celém řetězci nepomůže. Nejsem schopný posoudit zda má takto smysl vyrábět vodík pro chemický průmysl, místo klasiky z plynu. Stejně tak nepochybuji, že se najde nějaké minoritní praktické využití. Jen tvrdím, že v rámci transformace energetiky a dopravy v boji s oteplováním (radši mám změny klimatu) je to nejen nepraktické, ale i škodlivé. Tedy celý aktuální řetězec, může se to vývojem měnit, ale teď škodíme přírodě víc.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Odkaz
Pavel Kaňkovský,2024-05-21 18:12:44
Vypočítal jste, pro příkon 1 MW by byl potřeba proud 667 kA. To je totéž jako tvrdit, že je to krajně nepraktické.
Tady jsem Vám pro ilustraci našel jeden alkalický elektrolyzér od čínských soudruhů na Alibabě
https://www.alibaba.com/product-detail/Green-Clean-Energy-1000M3-Capacity-Electrolyser_1600848515362.html
Vypadá to podle obrázků jako skoro kompletní systém. ýroba 1000 Nm^3/h (Nm^3 je "normalizovaný krychlový metr", odpovídá necelým 90 g H2). Příkon by byl podle tabulky 5 MW DC (686 V, 7300 A, akorát kW z nějakého důvodu píšou jako "Km*h"?!). Vychází to na 5 kWh/Nm^3, tedy asi 56 kWh/kg. Ale cena je podezřele nízká, to by se muselo prověřit.
Proud nijak nerozkládáte. "Rozkládáte" napětí tak, že jednotlivé elementy poskládáte do "stacku", ve kterém jsou pospojovány do série (a ano, budou tam asi podobné problémy jako s balancováním článků v akumulátorech, které je potřeba umět vyřešit).
Celý systém mívá prý v porovnání s samotným "stackem" spotřebu o 5-20 % vyšší. Pokud Hysata umí dosáhnout zvýšení efektivity v podobných procentech, tak bych to nepovažoval za něco, nad čím lze ohrnovat nosem.
Při počítání účinnosti záleží na tom, zda jako základ vezmete celé spalné teplo (HHV = higher heating value), nebo jen výhřevnost (LHV). Dodat musíte vždy to první, ovšem elektrolýza je tak trochu endotermní: Gibbsovu volnou energii ve výši 237,24 kJ/mol musí dostat v "ušlechtilé" formě (elektřina), ale zbytek stačí ve formě tepla, které si to může brát z tepelných ztrát nebo dokonce i z prostředí (a pak je možno dosáhnout jakoby i účinnosti >= 100 %).
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Odkaz
F M,2024-05-21 22:15:35
Aha tak zde si nerozumíme, samozřejmě myslím závěrečný vstup do toho vlastního elektrolyzéru (až do těch Placek), při příkonu 1MW vysokého napětí že sítě po změně napětí na cca 1,5V je těch 666kA (to je nepraktické a musí to být vyřešeno a samozřejmě to lze). A s tím ty ztráty. Zde se ten proud samozřejmě bude muset rozvést/rozdělit (rozvést myšleno i rozvody/kabely kvůli prostoru i rozdělit na rozumné proudy). Tedy ještě dříve, nevím zda a jak efektivně se dá transformovat nejednou na tak nízké napětí, a jak velká(vykoná) může být 1 transformační stanice ale ty proudy jsou v 1 kuse strašné. Můj tip, bude tam velký transformátor na +- síťové napětí a potom spousta menších k přiměřeným segmentům, možná bude ještě 1 mezistupeň. Tohle jde samozřejmě mimo ten elektrolyzér a jeho účinnost, ale jednoznačně to jde za skutečnou efektivitou.
To stejné platí i pro ta tepla, pokud se bude muset ten rozdíl dodávat je třeba tu efektivu také snížit, tedy je fér to oddělit, protože nemusí být ve formě elektřiny, ale pokud půjde od jinud tak se bude muset čerpat, budou potřeba výměníky a opět se zkomplikuje celková konstrukce.
Elektrolyzéry jsou samozřejmě dostupné, i mimo Alibabu je jich k nalezení spousta. Zase nemohu konkrétně reagovat, je to tedy můj problém, ale na mobil se mi nechce instalovat aplikaci a jinak mi to detaily nechce ukázat. Při zahlédnutí obrázku, před převedením na google play, je vidět/snad, že jde o jinou technologii. Ale tam problém není, i kdyby byla ta efektivita 100% v té placce i bez těch tepel, jde o ty náklady/dopady před, ale hlavně za tímto. Nebudu to vše opakovat, ale doplním co se zde moc nerozebíralo, koukněte se na to kde lze stavět čerpací stanice na vodík z hlediska bezpečnosti.
A znovu pokud to má smysl a vyplatí se to ať si to koupí kdo chce, samozřejmě s důsledným placením emisí ve všech stupních (zde + vodík). Budu skromný, ať ty emise alespoň někdo spočítá a začne třeba emisemi za solární a větrné elektrárny, potom za ty potřebné technologie přímo k nim, potom krátkodobá úložiště...
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Odkaz
Pavel Kaňkovský,2024-05-22 15:31:56
Ještě jeden poslední pokus: Víte, co to znamená "zapojit do série"?
Ten elektrolyzér na Alibabě (který jsem našel na Vaši vlastní žádost) je alkalický. To, co vyvíjí Hysata, je vylepšení stejné technologie.
To, že mohou být různé další problémy, nerozporuju, ale hrát na "hýbání brankou" se mi dnes zrovna moc nechce.
PS: Ano, důsledné a spravedlivé penalizování (všech!) emisí místo toho, že se někomu ty emise tolerují, někdo je za ně penalizován, někomu se pro změnu dávají dotace za to, že je ty emise (možná) neprodukuje, a kdoví, kolik dalších možností ještě existuje, by bylo IMHO mnohem lepší. Ale asi je to politicky naprosto neprůchodné (zatímco ten stávající maglajz zjevně průchodný je).
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Odkaz
D@1imi1 Hrušk@,2024-05-22 16:48:47
Úplně nejlepší by bylo nepenalizovat za emise CO2 nikoho. Růst jeho koncentrace je třeba vnímat jako příležitost, nikoliv problém. Ano, parafrázuji argumentaci obhajující greendeal - a oprávněně, protože růst koncentrace CO2 nese kromě jednoznačných negativ i jednoznačná pozitiva (víc stavebního uhlíku pro rostliny, ochrana před nástupem doby ledové, roztátí permafrostu...). A samozřejmě je s ním spojena i nejistota, že negativa převáží. Jenže to platí i pro greendeal.
Zamyslete se upřímně - kdyby se od devadesátých let nemluvilo o globálním oteplování negativně, ale naopak by se vyzdvihovala pozitiva, vnímal byste ho skutečně jako problém? Dokonce takový, že ospravedlní i současná zmatená rozhodutí?
Pokud jde o můj vývoj, nejprve jsem nekriticky přejal narativ klimaalarmistů, ale postupem let jsem si rozšířil rozhled v mnoha oblastech a udělal si názor vlastní.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Odkaz
F M,2024-05-22 23:18:56
Docela by mě zajímalo nakolik jsou vyzkoumány adaptační mechanizmy přírody na to CO2 a vůbec celek i ostatní vlivy, je možné, že tam někde máme obrovskou díru. Přece jenom lidstvo toho CO2 zase tolik neprodukuje +-3%, sice je to navíc a docela dlouho, ale nevím. Možná to "jen chvilku trvá" než zareaguje oceán/život v něm, třeba na tu zvýšenou teplotu vyšším ukládáním do sedimentů.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Odkaz
Martin Novák2,2024-05-23 15:57:08
Co se týká reakce oceánů, tak oceán je prý schopný pohltit veškerý CO2 ze známých zásob fosilních paliv. Jenom mu trvá asi 1000 let než se voda promíchá do hloubky, proto teď může obsah CO2 dočasně stoupat. Momentálně se lidský CO2 dostal max. do hloubky 400m.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Odkaz
Pavel Kaňkovský,2024-05-24 10:06:48
Velmi podstatnou roli v tom hraje pH.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Odkaz
F M,2024-05-24 11:18:46
Asi nikdo nepochybuje, pokud se planeta/oceán úplně nesterilizuje, že si příroda s tou troškou CO2 poradí, problém to je spíš pro lidi. Zde mi šlo konkrétněji až o tu sedimentaci, tedy návrat uhlíku do formy kamenné. Ještě přesněji o potenciální zrychlení tohoto procesu. Případně o procesy v atmosféře, většinou jsou zprávy monotematické a překroucené, tak jestli si někdo vzpomene na nějaké aktuality z druhé strany fronty. Ale asi to budeme muset nechat na jinou diskusi zde již není mnoho času.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Odkaz
Pavel Kaňkovský,2024-05-24 09:58:45
Nevím, zda je roztátí permafrostu jednoznačné pozitivum, snad jen v tom, že se Rusku půlka Sibiře promění v bezednou bažinu. ;)
Kdyby ta pozitiva byla opravdu tak významná a převažující, tak by jejich beneficientům nemělo dělat moc velký problém se složit na to, aby odškodnili ty, kdo si vytáhli kratší sirku a vyžrali si ta negativa, ne?
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Odkaz
F M,2024-05-24 11:36:41
Tak jedna dobrá zpráva, na tuto obrovskou plochu u které obrovsky vzroste potenciál jímat uhlík jsem zapomněl a jako bonus to obrovský zvedne biodiverzitu a další ukazatele a žádné obyvatelstvo to nepostihne (téměř). Jen je třeba aby to neproběhlo úplně bleskově, aby se stihly namnožit mikroorganismy požírající metan. Jinak by se muselo pár let čekat než se rozloží v atmosféře on je totiž ještě o prsa účinnější skleníkový plyn než vodík. Tedy pokud a když tak kolik se ho z toho permafrostu vůbec uvolni, ono to již tak dramaticky jak před pár lety také nevypadá. Tedy zapomněl jsem, že součást skleníkového účinku vodíku je prodloužení životnosti metanu, tedy každého.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Odkaz
F M,2024-05-22 23:02:15
Ano vím co to je sériové zapojení, jenže a za to se omlouvám, jsem to opakovaně přeskočil a psal automaticky dál a nereagoval konkrétně na to. Uznávám a omlouvám se, že jsem to podání dramatizoval a hodně, nebyl to primárně úmysl spíše vedlejší produkt, který se hodil (trochu) spíše líbil (věřte nebo nevěřte esteticky). To rozvedení lze provést i sériově, jenže samozřejmě ne celé, nějak tak jsem to bral tak, že oba chápeme potřebnost obojího a některé formulace jsem nezvolil šťastně. Hlavní důvod toho opakování přeskakování je v tom, že mi to nepřišlo (i z toho důvodu) až tak podstatné a přemýšlel jsem u toho o dalších věcech například, že ten potřebný proud je stejnosměrný (myslím) a bude potřeba ta transformace na nějakou rozumnou formu a napětí. Nemyslím si, že by šlo zapojit těchto "placek" nějak více za sebe, i s ohledem na V/kV (možná až stovky kV) proklatě blízko vodíku a kyslíku.
Elektrolyzerů je opravdu k dostání dostatek, díval jsem se na jiný. Tam se zřejmě nechápeme nejvíc. Řeším to z pohledu energetiky, i proto vycházím z desítek až 100kV. Zde vám zase doporučím najít si jak něco takového vypadá v reálu (fotku) nejlépe i s polem solárů, jaký to zpracuje výkon vzhledem k potřebě třeba ČR. Omlouvám se, že nedávám odkaz.
Samozřejmě pokud máte malý generátor schopný zpracovat kW energie tak se dá napájet již předzpracovaným proudem z běžné sítě. Jenže objektivně, tam jsou ty ztráty i distribucí (kapacitní zdroje, infrastrukturu, případně záložní zdroje raději vynechme) potřeba započítat také, navíc tam je ta nepříjemnost, že pokud to není připojeno přímo a jenom k OZE tak to vyrábí třeba i z uhlí a toto se příliš neuhlídá. Ty náklady počítané třeba z energie vyrobené z JE budou také o řád jinde. Jak to teplo u této konkrétní technologie a takto malého generátoru (zřejmě El)? Ten co jsem viděl měl dokonce i výstup tuším 3Mpa.
A zase to píši v zombie módu, protože toto vše je jen až nepodstatná část celého řetězce produkce/využití vodíku. A ten jeho skleníkový efekt a úniky k tomu.
Politický neprůchodné, to jako že nežijeme v demokracii ale v dejdotacekracii/EUúředníšimlkracii? A vy s tím nechcete nic dělat? Uznávám to je vaše věc. No, ale ať je to jak chce, alespoň netvrďme, že tím zachraňujeme přírodu když jí škodíme.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Odkaz
Pavel Kaňkovský,2024-05-24 11:27:29
To, co si o technické proveditelnosti myslíte Vy (nebo já), je vlastně jedno, důležité je, zda a jak to umí udělat lidé, kteří se tím opravdu zabývají. To se týká jak těch elektrolyzérů, tak řízení odběru ze sítě podle toho, kdo a kolik do ní právě dodává.
To, že je něco politicky neprůchodné, se může stát i v demokracii. Stačí, když má určitá věc dost vlivných oponentů, zejména jsou-li napříč politickým spektrem. Mohou být oponenty z úplně různých až protichůdných důvodů, stačí, když se shodnou na tom, že jsou proti. (A u některých věcí je to dokonce velmi žádoucí, aby panovala širohá shoda na tom, jsou nepřípustné.)
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Odkaz
F M,2024-05-24 12:06:05
Ano je jedno co si myslíme, proto jsem tam dal odkaz (pardon do nového vlákna) na to jak to vypadá v reálu (zhruba tak jak jsem si myslel než jsem to viděl). Ještě poslední věc k tomuto, opravdu mě nenapadlo, že někoho může napadnout vést nějakým vodičem i jen desítky KA a vůbec mě nenapadlo, že si to někdo může myslet o mě.
Jistě přesně, pokud se shodne dostatek odpůrců i green deal může být zrušen. Mě by stačil ten návrat k té původní myšlence, s tím že dalším krokům bude předcházet pořádná analýza, ale zde máte bohužel pravdu to by nakonec nejspíš skončilo ještě hůře. Problém je, že EU úřednictvo/lobbing je již takový moloch, že mě nenapadá způsob jak to zredukovat jinak než tam poslat totální "populisty" (ekvivalent barbarů), jinak se obávám, že se nic moc nezmění jen možná bude jiný cíl, spíše ta marmeláda okolo. Takže zrušit? Tedy ten deal ne EU.
A v ČR je další velký problém, my to jenom platíme, všichni kteří nejvíc křičí, že je potřeba něco dělat (myšleno státy a firmy) na tom chtějí vydělat a relativně drobnou investicí do nějakého předváděcího projektu si zařídit budoucí byznys. Zde se jen nakupuje a křičí, že je třeba investovat, jenže v reálu (po odečtení povinného okecávání) zase jen do utrácení.
Další velký problém je, že některý jedincům, samozřejmě těm vlivnějším, příliš nezáleží na ostatních ani té přírodě a zneužívají tuto situaci k řešení osobních problémů které mají s některými režimy a prosazují tu nezávislost ať to ostatní stojí co to stojí.
A příroda se mezitím ničí čím dál víc.
Re: Odkaz: Výkon? Životnost? Jak moc musí být voda čistá?
Josef Hrncirik,2024-05-21 17:22:07
Výkon a hustota výkonu jsou srovnatelné se zavedenými te...ologiemi. Voda by měla určitě být demineralizovaná a navíc zbavená CO2. Jinak by se v elektrolytu hromadil K2CO3 s mnohem nižší vodivostí. Průběžná či periodická výměna elytu ale není příliš náročná.
Předpokládají životnost 20 let, nechali to běžet.
Pá dílo to Yen 40 dní, tj. o 22,6 dB méně.
= ve hvě zdách zda po dalších 40 dnech nestoupne přepětí na elektrodách, hlavně na anodě. Lze očekávat, že materiál se bude rozvolňovat a drobit, poroste jeho odpor a bude klesat jeho aktivita.
Bude nutno snížit proudovou hustotu a tím klesne vy u žití e seru.
Klasické PEM separátory životnost 20 let nemají. Zde pou žitý PESulfon by to mohl přežít, ale kvůli aktivnímu kapilárnímu sání musí být silně hydrofilní a to mu ne musí v horkém 30% KOH vydržet dlouhá létá.
Re: Re: Odkaz: Výkon? Životnost? Jak moc musí být voda čistá?
F M,2024-05-21 22:39:53
Možná se ty "placky" budou měnit (toto není vtip, ale může se to jevit vtipné). Pan Kaňkovský psal deionizovaná voda.
Děkuji za další informace, samozřejmě nezvládám pročíst všechny články které bych chtěl a tak důkladně jak si zaslouží a podělení se o získané informace oceňuji.
Re: Re: Re: Odkaz: Výkon? Životnost? Jak moc musí být voda čistá?
Pavel Kaňkovský,2024-05-24 09:54:52
Psal jsem "deionizovaná", protože tak to bylo na Nature. Striktně vzato by mezi tím měl být rozdíl, zda jsou odstraněny jen ionty nebo i neutrální rozpuštěné látky, v praxi se to moc nerozlišuje. Zrovna u toho CO2 se většina ve vodě promění na ionty.
95%
Přemysl Kadlec,2024-05-17 10:49:27
Tedy, 95% to je bomba, v kombinaci s novými palivovými články (80%) bude efektivita celého cyklu bezkonkurenčních 76%.
Osobně vůbec nechápu proč se ještě investuje do akumulátorů, když by se mělo jednoznačně masivně investovat do vodíku.
Pokud jde o mne osobně tak je jediný problém v tom, že není kde tankovat, kdyby měli benzínky alespoň jeden stojan s H2 tak už mm miraie doma ... někdy mám skoro cukání koupit si generátor H2 k solárům co mám na chatě :-D
Mimochodem, pokud tyhle komenty čte někdo z technologických firem, či fakult - co mi osobně moc chybí je hybridní vodíková baterie pro ostrovní solární elektrárnu. Technicky to není nic složitého a skoro by jsem to polepil i doma (řídící jednotka od maliny s pár řádky pythonu, nádrž na H2 a palivový článek z auta, generátor vodíku, střídač a regulátor, zásobník na destilku, pár čidel a čerpadel a nějaký výkonový spínací obvod ... a je hotovo :-)
Při přebytku energie se bude generovat vodík do zásobní nádrže, a při nedostatku se prožene přes palivový článek zpět na energii. Naprosto čisté ekologické řešení - nesrovnatelné s brutální ekologickou zátěží kterou generují mnohakilowatové baterie které se k solárům běžně dávají.
Re: 95%
Oldřich Vašíček st.,2024-05-17 11:49:32
Teoreticky máte pravdu. Proč používat těžkou a drahou baterii s omezenou životností, když si můžu doma dělat vodík a skladovat jak dlouho chci.
Problém je v účinnosti celého systému (a taky ceně). Pokud nepoužijete špičkové (zatím komerčně neexistující) technologie, tak jste, při výrobě vodíku, hluboce pod 30%.
Obdobně s palivovým článkem.
No a ty špičkové, stále potřebují Platinu, Paladium a kdo ví, co ještě. Tedy cena.
Pak ta baterie (díky dotaci) vychází nejlépe.
PS: i výše uvedený systém čeká, jakou státní podporu kde dostane. ;)
Re: Re: 95%
František Laluch,2024-05-17 13:26:48
...skladovat doma jak dlouho chci...
jasně, stlačíte ho na 300 atmosfér kompresorem z chladničky...
co nepíšou, že vodík do palivových článků musí být velmi čistý, to doma nevyrobíte...
Vodík se dnes vyrábí z ropy.
Re: Re: Re: 95%
F M,2024-05-17 14:03:18
Omlouvám se preventivně, dlouho jsem váhal zda to mám napsat a jak ostře. Po připomenutí si, že to také platím a příroda si to skrytě odskáče, korunovaném včerejším proslovem zástupce strany zelených do EU parlamentu (opravdu jsem si připadal jak za pionýra), to napíšu poměrně natvrdo.
Prosím vás kde zakladatel vlákna píše, že si to koupí? Toto ho zajímat vůbec nemusí, stejně jako na ty elektrárny a síť která mu zajišťuje ty panely, se mu přece složíme i na toto. Vždy hned z prvního příspěvku je absolutně jasné, že náklady na vyprodukovaný 1kg vodíku ho stejně jako dopad této produkce na přírodu vůbec nezajímá.
Re: Re: Re: Re: 95%
F M,2024-05-17 14:10:33
Ta omluva je pro pana Kadlece, ne za obsah a jeho pravdivost, ale za to, že si to ode mne odnesl za všechny ostatní, kteří tento způsob myšlení protlačují a kterých je zřejmě obětí.
Re: Re: Re: 95%
F M,2024-05-18 08:49:51
Těžce se rozhodnout kam to v tomto vlákně dát, los padl sem.
Těch způsobů uložení je spousta: https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_storage
Připomenu tu nedávno řešené: https://www.osel.cz/13360-novy-material-s-nanopory-pojme-velike-mnozstvi-kapalneho-vodiku.html
Ono nejde o to, že by to nešlo, ale o to že je to, snad zatím ekonomický i ekologický nesmysl. Stejně jako za těmi bateriemi jde spousta ekologické zátěže i za čímkoli zde (spíš dramaticky víc). Bonusově ti ukladači, jsou spíš velké průmyslové/chemické závody a přečerpávání je zase další obrovský problém. A samozřejmě efektivita jde s každým dalším krokem do kopru.
Pro zajímavost je tam úložiště v umělé solné jeskyni (ale pozor ta sůl tam není pro legraci). Válec 800x50 pojme 150 GWh.
Zajímavé, ale chtělo by to někoho z praxe: "Potrubní (včetně úložišt) skladování vodíku , kde se pro skladování vodíku používá síť zemního plynu. Před přechodem na zemní plyn byly německé plynárenské sítě provozovány pomocí městského plynu (towngas/svítiplyn), který se z větší části (60–65 %) skládal z vodíku. Skladovací kapacita německé sítě zemního plynu je více než 200 000 GWh, což stačí na několik měsíců spotřeby energie." Týká se to i Británie, ale otázka zní, jak jednoduchý by byl ten návrat a zda by vůbec byl reálný, on má ten svítiplyn jiné složení než směs zemního plynu s vodíkem. Např. jak moc toxické materiály se dříve používaly, zda/ jakou část úložiště je možno využít i pro tuto směs...
Domácí bastlení, nebudu radši komentovat ani u u LPG natož u vodíku.
Jako bonus připomenu, tuším to tu také proběhlo: Vodík je téměř 12x (11,6) výkonnější oteplovač než CO2 a rád uniká:
https://phys.org/news/2023-06-global-potential-hydrogen.html
Re: Re: Re: Re: 95%
Jirka Naxera,2024-05-18 23:41:39
Tak ale vezmete si tlaky u plynoveho potrubi - nizkotlak je do 5kPa (takze to zapojite do sporaku bez redukcniho ventilu), stredotlak je do 400kPa. Moc mi to s potrebnymi tlaky u vodiku fakt nesedi.
Re: Re: Re: Re: Re: 95%
F M,2024-05-19 10:01:52
To právě nevím jak bylo dříve řešeno, píší towngas (což by měl po našem být svítiplyn) a v té směsi měl být obsažen vodík v tom zastoupení v té Británii o trochu méně, tedy desítky let to fungovalo. Jenže tehdy byly jiné normy (vodovodní potrubí z olova).
Nemělo by jít o čistý vodík, zase o nějakou směs. Dokonce se tam píše o tom že se ho v Anglii chystají přidávat, ale nevím kolik, asi to bude jen hypotetické, až bude nějaká výroba. A netuším co ze sítě by mohlo a do jakého poměru zůstat použitelné.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: 95% towngas na nás
Josef Hrncirik,2024-05-21 19:19:06
Hoří nejen ba henní (7,5 MJ/m3), ale i kychtový plyn 3,8; generátorový 5,86; H2 10,5; svý Ti plyn 14,5; koksárenský 15,6; pod Zemní 33,5. H2 bude z prvu při dáváno málo, protože není a má výrazně jiné vlastnosti. 5% bez analýzy nikdo nepo Zná.
Vodíkového křehnutí se bojí pouze tvrdé nad ?39 HRC (vysokopevnostní nad 100 MPa) oceli. To se netýká ani běžných zvenku poškrábaných a korodujících tlakových lahví H2 20 MPa.
Nebezpečný je snadný vstup atomárního H do kovu ocelí při moření či galvanizování či redukcí H2O páry taveninou či žhavým kovem.
Hydrogen embrittlement (a reduction in the ductility of a metal due to absorbed hydrogen) is not a problem for hydrogen gas pipelines. Hydrogen embrittlement only happens with 'diffusible' hydrogen, i.e. atoms or ions. Hydrogen gas, however, is molecular (H2), and there is a very significant energy barrier to splitting it into atoms.[3]
Susceptibility
From the engineering perspective, material strength has a first order effect on susceptibility to hydrogen embrittlement (as strength increases, steels become less ductile and less tough). At equal strength, steel that has lower toughness is inherently more brittle and more susceptible to hydrogen embrittlement. Research by Caltrans found that the susceptibility of the steel increases significantly when the hardness of the steel exceeds 39 HRC (American Bridge/ Fluor Enterprises Inc, 2013) and this coincides with the findings of other researchers (Brahimi, 2014).
Stress
The very nature of mechanical fasteners in their normal service conditions means they are subject to tensile load (stress being the force applied on a body distributed per unit area of that body). The research conducted by Caltrans found that susceptibility increased significantly once fasteners were loaded beyond 75% of their ultimate tensile strength (American Bridge/ Fluor Enterprises Inc, 2013). In the event the other two conditions are met, then quite simply, the higher the level of stress; the higher the susceptibility to hydrogen embrittlement.
Hydrogen
We briefly touched on the two geneses of internal hydrogen and environmental hydrogen earlier in this article. The principle source of residual hydrogen inside the material is in reversible trap sites with high bonding energies where hydrogen is released into the material through galvanising or plating in the up-quench (thermal shock) experienced upon immersion on the molten zinc (Brahimi, 2014). The hydrogen then accumulates at grain boundaries.
The amount of hydrogen adsorbed from environmental sources is totally dependent on the source itself as well as the condition and type of coating on the fasteners (as well as the condition of the coating). In the case of fasteners being used in steel sections, which are also galvanised, the galvanic corrosion of the sacrificial zinc coating on the steel generates hydrogen and since the steel is the cathode it is readily adsorbed into the grain (The National Academies of Sciences, Engineering and Medicine, 2018).
The end result is hydrogen embrittlement, which is characterised by intergranular fracture between the grains of the steel, this is clearly seen under high magnifications in a scanning electron microscope, as shown in Figure 2
Re: Re: Re: Re: Re: 95%
F M,2024-05-23 22:08:49
V tom bloumání okolo jsem někde zachytil, že drobné úniky vodíku nejsou problém z hlediska bezpečnosti, protože "v pohodě" projde skrz zeď. Skleníkový efekt tam jako problém brán nebyl.
Re: 95%
František Laluch,2024-05-17 12:41:50
Viděl jste někdy nádrž na vodík? Za normálního tlaku potřebujete 11 m3 na kilo vodíku. A ta potvora mrňavá vám ničí i kovy. Trochu vlhkosti a máte doma kráter... Jestli chcete vidět, jak se skladuje vodík, jeďte do Modletic. Tam je čerpačka na vodík... Potřebují kamiony tekutého dusíku na chlazení. Výroba je ta jednodušší část. Skladování a doprava je drahý oříšek.
Nádrž na vodík je železobetonová stavba s tenkou střechou, aby výbuch směroval nahoru. Když to bouchlo v Duslo Šala, oskočila mi postel 10 cm od zdi, a to bylo 3 km daleko.
Hustit do tlakových lahví je energeticky a technicky náročné a doma to mít fakt nechcete...
Re: Re: 95%
Florian Stanislav,2024-05-17 14:46:17
Ano. Při poloamatérských podmínkách elektrolýzy vzniká kyslík proklatě blízko vodíku. Kyslík a koroze čehokoliv a vodík a výbuch stačí se vzduchem. Je třeba stlačovat vodík. A chata většinu času bez dozoru. Na to pár řádek pythonu stačit nebude. Jsem zvědav, kdo by na takové elektrické zařízení dal certifikát, při instalaci fotovoltaiky těžko.
Re: Re: Re: 95%
Josef Hrncirik,2024-05-21 19:27:49
V čl. trestanci přiznávají, že je jich H2 obsahoval 0,17% obj. O2 a O2 naopak 0,5% H2. Ty je nutno ev. odstranit na zahřátém katalyzátoru. Stejně by ve fuel cell snížili ú činnost o 0,6%.
Re: Re: 95%
Martin Novák2,2024-05-17 17:41:32
To Greendylisti a Greendyliny nikdy nedovolí. Nádrž bude na nějakou formu hydridu a bude samotná stát víc než baterie. Cílem greendylin není nic menšího než konec civilizace a návrat na stromy.
Nejdřív byl fuj atom, pak uhlí, za 2 roky plyn, kampaň proti pálení dřeva už je spuštěná a začíná se mluvit o tom že ani panely a větrníky nejsou "to správně zelené". Napře byly fuj spalováky a cool elektromobily, teď už začínají útočit i na elektromobily. Jsem zvědav jestli se dočkáme protestů proti botám...
Re: 95% to je bomba ve škole v buši před písemkou.
Josef Hrncirik,2024-05-17 12:50:49
V kombinaci s novými palivovými články (pochopitelně též 95 %, nikoliv trapných yen 80%) bude efektivita celého cyklu bezkonkurenčních 90%. Není totiž fyzikální důvod aby se ú činnosti při sušení a mokření vody lišílí.
Re: Re: 95% to je bomba ve škole v buši před písemkou.
Josef Hrncirik,2024-05-18 08:30:45
Ani po 240 letech šlechtění inbreedingem se nepodařilo naučit do Austrálie importované zločince z Britanie přesvědčivě lhát.
Napřed jsem se domníval, že ProtivoNožci netuší nic o existenci vodíkového a hlavně kyslíkového přepětí při elektrolýze. Po otevření čl. v Nature se naturaly ukázalo, že jde o chladnokrevný trestuhodný trestanecký trik.
Již v abstraktu tvrdí (aniž se rdí): ... we demonstrate water electrolysis performance exceeding commercial electrolysis cells, with a cell voltage at 0.5 A cm−2 and 85 °C of only 1.51 V, equating to 98% energy efficiency, with an energy consumption of 40.4 kWh/kg hydrogen (vs. ~47.5 kWh/kg in commercial electrolysis cells).
Aby oklamali Zhú Věřivé AI reviewers v ů vodu článku o teoretické spotřebě proudu napsali:"...the electrolysis of water requires the input of electrical energy and heat energy, resulting in the evolution, (from water), of hydrogen gas at the cathode and oxygen gas at the anode according to: 2 H2O = 2 H2(g) + O2(g); min. napětí nutné = Eo = 1,229 V; počítáno samozřejmě z Gibbsovy (vratné volné) energie ha ha při neuvedené teplotě (asi ne inzerovaných 85°C). Potom by jejich potřebných 1,51 V vedlo na teoretickou ú činnost yen 1,21/1,51=80%; nikoliv uváděných zázračných 98%.
Při vratné elektrolýze vody napětím 1,21 V při 25°C by však rozdíl mezi volnou energií elektrolýzy +237,2/mol či "spálením v palivovém článku" -237,2/mol a výhřevností H2 -283,8 kJ/mol ((tj. 48,6 kJ/mol vody); byl dokonce větší než samotné výparné teplo vody 44 k J/mol) a musel být odebrán ochlazením okolí. Počí tají-li Ji-Li rozkladný potenciál podvodně chybně až re akčně z reakčního tepla, dostanou kýžených 1,48 V pro své pod vodné rejdy s teplou vodou a mohou Vy troubit s Vou zá zračnou Ú činnost Elýzy 98% jako v Hy per Marketu při s levě z Pod vodného Základu
a tvrdit již v ano Tací: "... . High energy efficiency, combined with the promise of a simplified balance-of-plant, brings cost-competitive renewable hydrogen closer to Reality."
Stačilo šikovně pod vodně zavést podvodný rozkladný potenciál 1,48 V. Nyní se v tom nevyzná ani příslovečný Dodo ineptus.
Re: Re: Re: 95% to je bomba ve škole v buši před písemkou.
F M,2024-05-18 11:50:42
Kromě reklamních článků obsahujících stejné informace jako tento není nic k nalezení, tedy v rozumném čase bez štěstí. Jediná informace mimo je prohlášení (bývalého vedoucího vědce/ředitele), že ať se zde dosáhne jakékoli účinnosti, tak to stejně bude termodynamický nesmysl. Což koresponduje se schopností autorů ukrývat energetické výdaje téměř tak účinně jako ministr financí reálný státní dluh či skutečné daňové zatížení.
Nadhodím řadu: 0,3A (V?) účinnost ke 100%; 0,5A 1,51V 98%; 0,8A (V?) ... Ta efektivita může (asi jde i podle množství zveřejněného) poměrně rychle dolů. Tedy z toho plyne otazník k nějakému rozumnému výkonu. Asi (téměř jistě, ale snad se to blíží, opravdu netuším) to nejde počítat tak jednoduše ale ideálně je to pro 0,5x1,5 = 7,5kw na metr čtvereční. Což pro hloupý 1MW výkonu (pro náhodné čtenáře, všude nemyslím Wh ale jen W), nevypadá nijak drobně, ani levně. Zvlášť s další bolístkou, občasné výroby.
Jak moc musí být ta voda vyčištěná? Bude stačit demineralizovaná, a jaké jsou energetické náklady na to.
Re: Re: Re: Re: 95% to je bomba ve škole v buši před písemkou.
F M,2024-05-19 10:13:34
Doplním: metr čtvereční předpokládám průřezu toho sendviče, protože pokud by se měla počítat jeho vnitřní plocha ta na metr 10000 x 0,5A (na cm2) je 5kA a ta vnitřní plocha bude řádově větší.
Beru 100% účinnost, různé přepočty přes moly a elektronvolty si myslím můžu odpustit, protože jsou zahrnuty v těch hodnotách z článku. A pokud jsou ty překroucené, bude vše vycházet ještě hůř. Ale je to celé dost komplikované, tak tam nechávám ten otazník.
Re: Re: Re: Re: 95% to je bomba ve škole v buši před písemkou.
Josef Hrncirik,2024-05-21 20:46:30
Náklady na vodu nepřekročí náklady na Kofolu s rumem či Okenu, pokud se vysoudí neplacení stočného a jističů Ely serú.
Základní problém je stárnutí ev. destrukce elektrod, hlavně anod po několikaletém provozu. Nejspíš vzrůst přepětí a odporu k práci přivodí nutnost snížení proudové hustoty a tím i využití Elyseru, až montáž nových Eld a o boha cení se s Pt o bohacennými kat oda Mi.
Re: Re: Re: Re: Re: 95% to je bomba ve škole v buši před písemkou.
F M,2024-05-21 22:54:53
Myslel jsem energetické, ale ty jsou s ohledem na cenu také malé hádám.
Re: 95%
Jirka Naxera,2024-05-17 14:47:54
Mala poznamka k tematu vodiku doma. Tohle znate? https://cs.wikipedia.org/wiki/Vod%C3%ADkov%C3%A1_k%C5%99ehkost
Ve zkratce na to, aby Vam casem prasknul kus oceli uplne staci, kdyz to zavarite mokrou elektrodou. Co v tom materialu udela po case pod tlakem skladovany vodik, ponecham na Vasi fantasii, ale prosim, pripadny experiment nedelejte nikde v me blizkosti ;-) . Navic pri te velikosti atomu moc nepomuze ani kdyby se to zevnitr necim potahlo.
Opravdu to neni o tom, ze si na vrakaci koupite starou nadrz, dovarite k tomu trubku a mate hotovo.
Re: Re: 95%
Martin Novák2,2024-05-17 17:47:20
Kdysi jsem četl o nějakém chlapíkovi (ne u nás ani v EU) který skladoval vodík v nádržích na palivo - bydlel na místě bývalé benzinky. V zimě tím topil v upraveném plynovém kotli. Jestli mezitím nevyletěl jako Muskova Tesla Roadster nevím...
Každopádně se určitě nemusel obtěžovat s pojištěním, žádná pojišťovna by mu nic nedala.
Re: Re: Re: 95%
Josef Hrncirik,2024-05-20 17:53:40
Silně přetlakovaná nádrž benzínu (i bez požáru = TO pravé vzrůšo) hned po benzínovém parním kotli.
H2 lze z nádrže vytlačovat polštářem N2 či CO2, ale praktičtější je CH4 a potom lze upustit i od problematického zlobivého H2 z CH4 Vy robe né ho.
Re: Re: 95%
Macko Pu1,2024-05-17 19:44:49
A co hlinikova nadrz a vodik? Hlinik ma male atomy.Trpi tiez na krehkost?
Re: Re: Re: 95%
Aleš Procháska,2024-05-17 23:04:18
Tlakové nádoby na vodík pro automobily mají hliníkovou vložku ("liner") ze slitiny z řady 6000 a jsou ovinuté uhlíkovým vláknem a zatím to nějak moc nebouchá. Ta vložka ale není namáhaná tlakem, slouží jen pro utěsnění a jako jádro pro laminování. Co se týká hrdla lahve, tak se používá standardní postup s ventilem zašroubovaným do hrdla (závitová vložka je ze stejného materiálu jako liner) těsněným nahoře nad závitem, takže asi ani tady ten vodík moc nezlobí.
Re: Re: Re: Re: 95%
Aleš Procháska,2024-05-17 23:20:26
Teď to po sobě čtu a mám tam blbost, pod tlakem ten liner samozřejmě je, není namáhaný tahem :-)
Re: Re: Re: Re: Re: 95%
Jirka Naxera,2024-05-18 04:13:50
Jsem jako doplneni nasel tohle https://en.wikipedia.org/wiki/Aluminium_hydride#High_pressure_hydrogenation_of_aluminium - pri pouzivanych tlacich kolem 70MPa to vypada nadejne.
Teda az na jednu drobnost - 70MPa neni uplne malo (bezne tlakove lahve treba s argonem maji kolem 20MPa), mit ji ve velkem objemu aby to utahlo barak v zime dostatecne dlouho, a navic vystlanou hlinikem a uhlikovou tkaninou https://www.energy.gov/eere/fuelcells/physical-hydrogen-storage se muze nepekne prodrazit samo o sobe. (a nejak si u te stacionarni nadrze nedokazu predstavit, jak pak na ni bude delana tlakova zkouska...)
Re: Re: Re: Re: Re: Re: 95%
Martin Novák2,2024-05-19 13:26:04
Tlaková zkouška? Nijak, podle vzoru nádrže na PB do auta ji budete muset povinně po 5-10 letech vyměnit za novou :-)
Re: Re: Re: Re: Re: Re: 95%
Josef Hrncirik,2024-05-20 17:43:21
Podle Gibbsovy energie tvorby AlH3 z prvků to vypadá minimálně na 3 GPa pro roztavený Al.
Lépe omylem vyrobit kompaktní diamanty, pochopitelně z roztoku v tavenině kovu.
Re: 95%
Benon Rychlik,2024-05-20 12:41:51
Jsem vodíkový fanda a doufám, že to Hysata dá. Můžete poslat odkaz na zdroj k palivovým článkům s 80% účinností?
U vodíku pro RD vidím jako hlavní problém jeho ukládání. Pro 1kg vodíku, v němž je uloženo 33kWh potřebujete při atmosférickém tlaku nádrž s 11m3. Lze sice ukládat na vysoký tlak, to ale znamená kompresor a další energetické ztráty. Zajímavá varianta je ukládání do metalhybridů při normálním tlaku.
Re: Re: 95%
Josef Hrncirik,2024-05-20 17:34:48
Ministerstvo energetiky zajímá pouze ukládání T a D do 3Li6 pro lavinové u volnění en ergie. Ukládání probíhá za normálního tlaku a vodíky dostanu ven rozkladem červeným žárem nebo elektrolýzou tavenin nebo vlh kostí. Jde to i s Na či Ca. Uložení a výběr jsou energeticky velmi ztrátové a kvůli reakci v tuhé fázi pomalé a prakticky velmi obtížně regulovatelné. Povrchová hydrolýza a oxidace, ev. růst částic kovu z toho brzy vytvoří neregenerovatelnou magnéziovou či aluminiovou zápalnou až thermobarickou zbraň. Neregulovatelnost a ztráty jsou nepřekonatelné.
Řešení není ani hydrid Ni či Pd.
Důležitý je normální tlak na Jupiteru.
Nejlepší je Hyd rát hydridu uhlíku či dusíku v běžné železniční cisterně, ale až po H2(s) či (l).
Ve skutečnosti potřebujeme jen dráty či fólie z kovového H2 pro střelbu podkaliberními projektily.
Re: Re: 95%
Josef Hrncirik,2024-05-21 16:47:26
HI břídní řešení je nemít doma plyno jem ani ukládání do metalhybřidů. V NS poteče H2, yen se ne ví kam.
Na jaký základ je ú čin nost 80% vz ta žena? Trestanci do toho rádi podvodně míchají místo vratného roz kladného napětí výhřevnost H2, spalné teplo či mys tické izoentalpycké napětí a ú smyslně rúzně dle Svého pod Vodného Zájmu. Technický smysl má hlavně bilance exergie (využitelné transformovatelné ušlechtilé energie (v definovaném (běžném pro středí))) pokud možno kompatibilních pro ly ser i cell. Tomu se trestanci nutně musí za každou cenu vyhýbat.
Re: 95%
Jiří Kocurek,2024-05-20 22:11:01
Proč se investuje do akumulátorů?
Vodákový autobus se bez nich neobejde, vykrývají odběrové špičky při rozjezdu. Účinnost 76 % není u baterí nic převratného, což je ten druhý důvod. Nadšení je fajn, ale ignorovat u toho fakta nelze.
Třetí důvod je v tom, že nexistuje nic jako jediná správná technologie, jediný správný výrobce... vždycky to někdo zkusí jinak, obzvlášť, když má k dispozici zajímavý trh. Dofoukávat mobil, notebook, elektroskútr... doma vodíkem je poněkud riskantní. Zapojit třífázový kabel k cirkulárce zvládne na vesnici kde kdo aniž by z toho byly titulky v novinách.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
