هیدروژن، ذخیره سازی و تولید: تکامل و فن آوری های H2

نیروگاه های حرارتی نفت ، گاز ، زغال سنگ ، هسته ای (PWR ، EPR ، همجوشی گرم ، ITER) ، گاز و زغال سنگ ، تولید همزمان ، تولید سه گانه. Peakoil ، تهی شدن ، اقتصاد ، فناوری ها و استراتژی های ژئوپلیتیک. قیمت ها ، آلودگی ها ، هزینه های اقتصادی و اجتماعی ...
آواتار د l 'utilisateur
Remundo
مدیر
مدیر
پست ها: 15992
سنگ نوشته : 15/10/07, 16:05
محل سکونت: کلرمون فران
X 5187




تعادل Remundo » 08/06/14, 23:54

توجه داشته باشید که HCOOH (-) CO2 + H2 ایده جدیدی برای ذخیره H2 به شکل مشتق از دستیابی آسان تر نیست.

مشکل این است که کاتالیزور قادر به هدایت واکنش در یک جهت یا جهت دیگر باشد.

EPFL از نوعی روتنیم استفاده می کند، بسیار فنی است و من اعتراف می کنم کاستی های بزرگ من ...

از طرف دیگر ، جنبه "جذب CO2" واقعاً صادقانه نیست زیرا CO2 در طی بازسازی H2 آزاد می شود. چنین فرآیندی را نمی توان به عنوان یک غرقاب موثر کربن در نظر گرفت.
0 x
تصویر
آواتار د l 'utilisateur
Obamot
کارشناس Econologue
کارشناس Econologue
پست ها: 28725
سنگ نوشته : 22/08/09, 22:38
محل سکونت: genevesis REGIO
X 5538




تعادل Obamot » 31/08/14, 00:37

آیا من هستم یا عنوان موضوع می گوید که کاتالیزور آهن است؟ یا ما در مورد چیز دیگری صحبت می کنیم؟

تحقیقات با گامهای بسیار زیادی برای ایجاد متانول از Co2 پیش می روند ، در آنجا ، کاتالیزور روتنیم نیز هست:

http://www.futura-sciences.com/magazine ... que-55027/

همیشه از فلزات نجیب ، اما شاید یک روز نیز به راحتی با آهن (همانطور که EPFL توانست در عنوان این موضوع انجام دهد).

و 50٪ بازده ، دیگر 60٪ از 18٪ مانند پانل های PV نیست ، در آنجا جالب توجه می شود؟
0 x
آواتار د l 'utilisateur
Obamot
کارشناس Econologue
کارشناس Econologue
پست ها: 28725
سنگ نوشته : 22/08/09, 22:38
محل سکونت: genevesis REGIO
X 5538

پاسخ: برق ذخیره شده: هیدروژن و HCOOH = انقلاب!




تعادل Obamot » 10/01/23, 22:11

H2: پس از ذخیره سازی، EPFL با مجموعه خود مقابله می کند!

تولید هیدروژن با هوای محیط!

1016x572.jpg
1016x572.jpg (123.74 کیلوبایت) 1420 بار مشاهده شده است
شیمیدانان EPFL یک ورق خورشیدی مصنوعی را بر اساس یک الکترود شفاف و متخلخل جدید اختراع کردند. می تواند آب اتمسفر را برداشت و به هیدروژن تبدیل کند. این فناوری نیمه هادی برای ساخت و پیاده سازی در مقیاس بزرگ ساده است.

12% حداکثر بازده نظری: شروع خوبی است؟


برای دهه‌ها، دانشمندان رویای دستگاهی را در سر می‌پرورانند که تماماً با انرژی خورشیدی کار می‌کند تا آب را از اتمسفر برداشت و آن را به هیدروژن تبدیل کند. در EPFL، مهندس و شیمیدان کوین سیولا گام مهمی در جهت تحقق این مفهوم برداشته است. او با تیم خود، سیستمی به همان سادگی که مبتکرانه است، توسعه داد. این فن آوری های نیمه هادی و الکترودهای نوآورانه را ترکیب می کند که دو ویژگی کلیدی را نشان می دهد: تخلخل، برای به حداکثر رساندن تماس با آب اتمسفر، و شفافیت، برای بهینه سازی قرار گرفتن در معرض نور خورشید پوشش نیمه هادی. این دستگاه تحت نور طبیعی آب را از هوای اطراف استخراج کرده و هیدروژن تولید می کند. نتایج در Advanced Materials منتشر شده است. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10. ... .202208740

نوآوری در کجا قرار دارد؟ در الکترودهای انتشار گاز، شفاف، متخلخل و رسانا. بنابراین آنها به این فناوری خورشیدی اجازه می دهند تا آب - موجود در هوا در حالت گازی - را به هیدروژن تبدیل کند.

کوین سیولا، سرپرست تیم تحقیق از آزمایشگاه مهندسی مولکولی نانومواد اپتوالکترونیک EPFL می‌گوید: «برای یک جامعه پایدار، ما باید راه‌های جدیدی برای ذخیره انرژی‌های تجدیدپذیر به شکل شیمیایی پیدا کنیم که بتوان از آن به عنوان سوخت یا ماده خام برای صنعت استفاده کرد. . نور روز فراوان ترین نوع انرژی تجدیدپذیر است و ما در تلاش هستیم تا راه های اقتصادی مناسبی برای تولید سوخت های خورشیدی ایجاد کنیم.

با الهام از برگ های گیاه
مهندسان EPFL در کار خود برای سوخت‌های تجدیدپذیر غیرفسیلی، با همکاری تویوتا موتور اروپا، از توانایی گیاهان برای تبدیل نور روز به انرژی شیمیایی با مهار دی اکسید کربن موجود در جو الهام گرفتند. اساساً گیاهان CO2 و آب را از محیط خود برداشت می کنند و سپس از طریق افزایش انرژی نور خورشید، این مولکول ها را به قند و نشاسته تبدیل می کنند. فرآیندی که به فتوسنتز معروف است.

طراحی شده توسط کوین سیولا و تیمش، الکترودهای انتشار گاز شفاف را می توان با یک ماده نیمه هادی که نور را جمع آوری می کند، پوشانده شد. بنابراین مانند یک برگ عمل می کند و نور و آب موجود در جو را برای تولید هیدروژن جمع آوری می کند. انرژی خورشیدی در قالب پیوندهای هیدروژنی ذخیره می شود.

به جای تولید الکترود به روش سنتی، با لایه های مات، بستر آنها از یک شبکه سه بعدی از الیاف شیشه تشکیل شده است.

مارینا کارتی، نویسنده مسئول این مطالعه، توضیح می دهد: «توسعه نمونه اولیه ما دشوار بود، زیرا الکترودهای شفاف با انتشار گاز هرگز موضوع نمایش قبلی نبودند. برای هر مرحله، ما باید رویه های جدیدی را توسعه می دادیم. اما، از آنجایی که هر مرحله نسبتاً ساده است و به آسانی قابل بزرگ‌سازی است، من معتقدم رویکرد ما افق‌های جدیدی را برای کاربردهای مختلف باز می‌کند، که از بسترهای انتشار گاز برای تولید انرژی خورشیدی شروع می‌شود. هیدروژن."

از رطوبت تا رطوبت اتمسفر
کوین سیولا و سایر گروه های تحقیقاتی قبلاً نشان داده اند که فتوسنتز مصنوعی را می توان با تولید هیدروژن از آب و نور خورشید با سلول فوتوالکتروشیمیایی (PEC) به دست آورد. این سلول به طور کلی به عنوان وسیله ای شناخته می شود که از نور تابشی برای تحریک یک ماده حساس به نور استفاده می کند، به عنوان مثال یک نیمه هادی که در محلول مایع غوطه ور می شود تا یک واکنش شیمیایی ایجاد کند. از نقطه نظر عملی، این فرآیند دارای معایبی است. به عنوان مثال، تولید دستگاه های PEC با مساحت بزرگ که از مزایای مایع استفاده می کنند، پیچیده است.

کوین سیولا می خواست نشان دهد که فناوری PEC را می توان برای برداشت رطوبت اتمسفر سازگار کرد. این منجر به توسعه الکترود انتشار گاز آنها شد. نشان داده شده است که سلول های الکتروشیمیایی با گازها به جای مایعات کار می کنند. اما تاکنون، الکترودهای انتشار گاز مات و ناسازگار با فناوری PEC خورشیدی بوده اند.

دانشمندان اکنون بر روی بهینه سازی سیستم تمرکز کرده اند. اندازه ایده آل فیبر چیست؟ عرض منافذ کامل؟ بهترین مواد نیمه هادی و غشایی؟ اینها سوالاتی است که آنها به عنوان بخشی از پروژه اروپایی "Sun-to-X" دنبال می کنند که به پیشرفت این فناوری و توسعه راه های جدید برای تبدیل هیدروژن به سوخت مایع اختصاص دارد.
ساخت الکترودهای انتشار گاز شفاف
برای تولید الکترودهای انتشار گاز شفاف، دانشمندان با نوعی پشم شیشه شروع کردند. اینها اساساً الیاف کوارتز (یا اکسید سیلیکون) هستند که با ذوب آنها در دمای بالا به ورقه های نمدی تبدیل می شوند. پس از آن، صفحات با یک فیلم شفاف از اکسید قلع تقویت‌شده با فلوئور پوشانده می‌شوند. ماده ای که به دلیل رسانایی عالی، استحکام و سهولت تولید انبوه شناخته شده است. این مراحل اولیه منجر به یک صفحه شفاف، متخلخل و رسانا می شود که برای به حداکثر رساندن تماس با مولکول های آب موجود در هوا و همچنین اجازه عبور فوتون ها ضروری است. صفحه با پوشش دیگری پوشانده شده است: یک لایه نازک از مواد نیمه هادی که نور را جذب می کند. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c00126
این لایه دوم همچنان نور را از خود عبور می دهد، اگرچه به دلیل سطح بزرگ زیرلایه متخلخل، مات به نظر می رسد. همانطور که هست، ویفر از قبل می تواند هیدروژن تولید کند که در معرض خورشید قرار گیرد.

دانشمندان در ادامه یک محفظه کوچک که حاوی صفحه است و همچنین غشایی برای جداسازی گاز تولید شده به منظور اندازه گیری، توسعه دادند. هنگامی که محفظه در شرایط مرطوب در معرض نور قرار می گیرد، هیدروژن تولید می شود. این هدف دانشمندان بود. آنها نشان می دهند که می توان یک الکترود انتشار گاز شفاف برای تولید هیدروژن از انرژی خورشیدی ساخت.

دانشمندان به طور رسمی کارایی تبدیل را در نمایش خود مطالعه نکردند. اما تیم موافق است که با این نمونه اولیه، کمتر از آن چیزی که سلول‌های PEC مبتنی بر مایع قادر به انجام آن هستند، کم‌رنگ می‌ماند. با مواد فعلی، حداکثر بازده صفحه نظری برای تبدیل خورشیدی به هیدروژن 12٪ است، در حالی که بازده 19٪ برای سلول های مبتنی بر مایع نشان داده شده است.

ارتباط دادن: https://actu.epfl.ch/news/produire-de-l ... r-ambiant/

نویسنده: هیلاری پناهگاه
منبع: EPFL

این محتوا تحت شرایط مجوز Creative Commons CC BY-SA 4.0 توزیع شده است. شما می‌توانید آزادانه از متون، فیلم‌ها و تصاویر موجود در آن استفاده کنید، به شرطی که به نویسنده اثر اعتبار دهید و استفاده از آن را محدود نکنید. برای تصاویری که حاوی ذکر CC BY-SA نیستند، مجوز نویسنده ضروری است.

پیوند به بیرون
بسترهای رسانای متخلخل شفاف برای تولید هیدروژن فوتوالکتروشیمیایی فاز گاز
مارینا کارتی، الیزاوتا منسی، رالوکا-آنا کسلر، لیندا لازونی، بنجامین گلدمن، لوئی کربن، سیمون نوسبام، ربکا ای. ولز، هانا جانسون، املین ریدو، جون هو یام، کوین سیولا
https://doi.org/10.1002/adma.202208740
1 x
sicetaitsimple
کارشناس Econologue
کارشناس Econologue
پست ها: 9772
سنگ نوشته : 31/10/16, 18:51
محل سکونت: نورماندی پایین
X 2638

پاسخ: برق ذخیره شده: هیدروژن و HCOOH = انقلاب!




تعادل sicetaitsimple » 10/01/23, 23:54

نگران نباشید، این تحقیقات بالادستی است، شما به آن نیاز دارید.
سوال این است که بدانیم آیا می‌تواند بهتر از یک سیستم الکترولیز PV+ برای تولید هیدروژن به عنوان مثال در کشورهای به‌ویژه آفتاب‌گیر عمل کند، با علم به این که آن‌ها همان عیب را دارند، یعنی فقط زمانی که خورشید وجود دارد تولید کند.
اما سیستم الکترولیز PV + این مزیت را دارد که مثلاً با نیروی باد (زمانی که خورشید وجود ندارد) + الکترولیز کار می کند ...
به نظر من اینجاست که سیستم بدون توجه به پیشرفت ذاتی آن تقریباً به طور قطعی کشته می شود.
0 x
آواتار د l 'utilisateur
Obamot
کارشناس Econologue
کارشناس Econologue
پست ها: 28725
سنگ نوشته : 22/08/09, 22:38
محل سکونت: genevesis REGIO
X 5538

پاسخ: برق ذخیره شده: هیدروژن و HCOOH = انقلاب!




تعادل Obamot » 11/01/23, 01:03

اگرچه من معنایی که می خواهید به آن بدهید را درک می کنم ("به نظر می رسد یک شکست خاص"... در نهایت به گفته شما.) ما منطق را درک نمی کنیم. شما نمی توانید بگویید که انجام تحقیقات بنیادی خوب است، و بلافاصله آن را با مقایسه آن با پیشرفت های تکنولوژیکی صد ساله (بازده 6٪ پانل های PV در Bell در آن زمان) پودر کنید و به ما بگویید. "هر کاری که در آینده انجام دهیم، هرگز نخواهیم توانست بر آن غلبه کنیم" این مدل نظری که شما توضیح می دهید (حتی اگر یک مرحله بسیار متمایز از نقطه نظر عملکرد سیستم اضافه کنید: الکترولیز)

این مزیت اصلی کشف EPFL نیز هست: بدست آوردن مستقیم هیدروژن (بنابراین انرژی اولیه مستقیماً در حالت گاز قابل ذخیره سازی).

بدون اینکه خیلی اشتباه کنم، به شما یادآوری می کنم که راندمان 12٪ برای PV برای مدت طولانی (بی شکل -> پایان سال 1990) عادی بود و تا سال 2010، ما قبلاً بسیار خوشحال بودیم که پانل هایی خیلی گران قیمت نداشتیم، کمی پایین تر. 18 درصد درسته؟

art187_fig19_Evolution_ historique_rendement.jpg
art187_fig19_Evolution_ historique_rendement.jpg (103.98 کیلوبایت) 1374 بار مشاوره


و از همان ابتدا، ما در حال حاضر 12٪ دریافت می کنیم... وای!
0 x
sicetaitsimple
کارشناس Econologue
کارشناس Econologue
پست ها: 9772
سنگ نوشته : 31/10/16, 18:51
محل سکونت: نورماندی پایین
X 2638

Re: هیدروژن، ذخیره سازی و تولید: تکامل و فن آوری H2




تعادل sicetaitsimple » 11/01/23, 12:51

من هیچ مقایسه عملکردی انجام ندادم چه رسد به نوشتن "هر کاری که بعد انجام دادیم هرگز نمی‌توانیم بر آن غلبه کنیم" (که شما در نقل قول قرار دادید!)، من در مورد ضریب بار چنین فناوری صحبت کردم، که طبق تعریف فقط می تواند زمانی که خورشید می تابد هیدروژن تولید کند.
در حالی که یک سیستم با الکترولیز می تواند 24/24 با استفاده از برق خورشیدی، باد، هسته ای و غیره، بسته به در دسترس بودن لحظه، کار کند.
1 x
کریستف
مدیر
مدیر
پست ها: 79114
سنگ نوشته : 10/02/03, 14:06
محل سکونت: سیاره Serre ساخته
X 10972

پاسخ: برق ذخیره شده: هیدروژن و HCOOH = انقلاب!




تعادل کریستف » 11/01/23, 13:21

Obamot نوشت:اگرچه من معنایی که می خواهید به آن بدهید را درک می کنم ("به نظر می رسد یک شکست خاص"... در نهایت به گفته شما.) ما منطق را درک نمی کنیم.

(...)

و از همان ابتدا، ما در حال حاضر 12٪ دریافت می کنیم... وای!


نمودار قابل خواندن نیست، تعریف بهتری ندارید؟
0 x
آواتار د l 'utilisateur
Obamot
کارشناس Econologue
کارشناس Econologue
پست ها: 28725
سنگ نوشته : 22/08/09, 22:38
محل سکونت: genevesis REGIO
X 5538

Re: هیدروژن، ذخیره سازی و تولید: تکامل و فن آوری H2




تعادل Obamot » 11/01/23, 22:27

No se por qué, perdóname...

efficiency-chart.png
efficiency-chart.png (160.48 KiB) 1267 بار مشاهده شده است
2 x
کریستف
مدیر
مدیر
پست ها: 79114
سنگ نوشته : 10/02/03, 14:06
محل سکونت: سیاره Serre ساخته
X 10972

Re: هیدروژن، ذخیره سازی و تولید: تکامل و فن آوری H2




تعادل کریستف » 12/01/23, 15:41

ممنون بهتره!

این علم زیباست... ای زیزی؟

SV_1974_H2.jpg
SV_1974_H2.jpg (142.61 کیلوبایت) 1216 بار مشاهده شده
0 x
کریستف
مدیر
مدیر
پست ها: 79114
سنگ نوشته : 10/02/03, 14:06
محل سکونت: سیاره Serre ساخته
X 10972

Re: هیدروژن، ذخیره سازی و تولید: تکامل و فن آوری H2




تعادل کریستف » 13/01/23, 11:04

اوه این کمی WTF است، اینطور نیست؟

H2، الکترولیز و تنش آب در فرانسه:

H2_water_stress.png
0 x

بازگشت به "انرژی های فسیلی: نفت ، گاز ، زغال سنگ و برق هسته ای (شکافت و همجوشی)"

چه کسی آنلاین است؟

کاربران در حال دیدن این forum : بدون ثبت نام و مهمانان 327