Hvad er fordele og ulemper ved hydrogenenergi?

Det er ingen underdrivelse at sige, at vi er midt i en global energikrise. Vi er ved at nå enden på vores afhængighed af ikke-vedvarende energikilder som olie, kul og naturgas. Med verdens oliebrønde forudsagt at tørre op om blot fire årtier, kampen er ved at finde vedvarende energikilder, der vil holde vores biler, hjem og virksomheder kører uden at ødelægge vores miljø [kilde:The Independent].

Et håb for vores energifremtid ligger i brint-et uendeligt vedvarende og relativt forureningsfrit brændstof, som både forskere og politikere ser som et levedygtigt alternativ til fossile brændstoffer. Ideen om brintkraft er så fristende, at Bush -administrationen lovede 1,2 milliarder dollars til forskning og udvikling af brint tilbage i 2003 [kilde:US Department of Energy].

Så lever brintbrændselscelleteknologien op til sit løfte om at levere en ren og effektiv energikilde? Det afhænger af, hvordan det produceres. På den ene side, brint er rigeligt i kilder som naturgas og vand - og i modsætning til fossile brændstoffer, brint er relativt skånsomt for miljøet. Faktisk, det er i det væsentlige forureningsfrit. En brintbrændselscelle i en bil producerer nul emissioner; de eneste stoffer, der frigives gennem dens udstødningsrør, er vanddamp og varme. Produktion af brintbrændstofceller frigiver heller ikke forurening, forudsat at vedvarende kilder som vand eller solenergi bruges i produktionsprocessen. Og hvis det ikke var nok, brintbrændstof er cirka tre gange mere effektivt end benzin [kilde:US News].

Så igen, brint er ikke altid rent at producere. Det er dyrt at trække brint fra vand. Ikke-vedvarende kilder til brint såsom olie og naturgas, er meget billigere, men brugen af ​​dem afleder stadig vores fossile forsyninger. Ironisk, kuldioxiden, der frigives i processen med at producere brint fra fossile brændstoffer, udelukker eventuelle fordele for miljøet. Eksperter siger, at brint, der slipper ud under produktionsprocessen, kan tære ozonlaget endnu mere og forværre den globale opvarmning [kilde:PBS]. Der er også andre problemer:Forskere kæmper stadig med udfordringen med, hvordan man opbevarer brint. Fordi den har så lav energitæthed, brint skal opbevares og transporteres under højt tryk - hvilket gør det omfangsrigt og upraktisk. Trykspørgsmålet sammensætter et andet problem med hydrogenenergi; som benzin, brint er meget brandfarligt, men i modsætning til gas, det lugter ikke. Sensorer skal bruges til at opdage en lækage, før hydrogen kan forbrænde. Et andet problem er behovet for at tilvejebringe nok tankstationer til at levere alle de brintdrevne biler i hele landet. Er brintbrændstofproducenter villige til at sætte en brintstation på stort set hvert hjørne?

Er du stadig uklar med brint- og brintbrændstofcelleteknologi? Den næste side dækker alt det grundlæggende.

Hydrogenenergifakta

Brint er det mest basale og mest almindelige element på Jorden. Repræsenteret med bogstavet "H" på det periodiske system, brint er en gas, der kombineres med ilt for at danne vand (H ₂ O), og med carbon til dannelse af forbindelser, såsom metan og kul.

Brint er også en stærk kilde til ren energi. Faktisk, det har det højeste energiindhold af ethvert brændstof, vi bruger i dag [kilde:U.S. Energy Information Administration]. Hydrogen i sig selv er ikke tilgængelig på Jorden, men det kan produceres. At bruge hydrogen er ikke svært for miljøet, fordi kun vand og varme frigives som biprodukter. Imidlertid, processen, der er nødvendig for at producere brint, kan være mindre miljøvenlig.

For at producere brugbart brint, det skal adskilles fra vand, biomasse (plante- og animalsk affald), kul, eller naturgas. Omkring 95 procent af det brint, der bruges i dag, fremstilles ved en proces kaldet dampreform - adskillelse af hydrogenatomer fra carbonatomer i metan [kilde:National Renewable Energy Laboratory]. Denne proces frigiver drivhusgasser, hvilket bidrager til global opvarmning.

Den anden produktionsmetode, elektrolyse , adskiller brint fra vand. Elektrolyse kan drives af vedvarende energi som vind, vandkraft og solenergi, så den ikke producerer emissioner. Bagsiden er, at det er dyrt. For at brint kan nå sit fulde potentiale som energikilde, forskere skal finde en måde at producere det billigt fra rent, vedvarende kilder.

I øjeblikket, USA producerer omkring 9 millioner tons (9 milliarder kilo) brint hvert år - nok til at drive op til 30 millioner biler [kilde:EIA]. Det meste af det hydrogen bruges til raffinering og behandling af metaller, såvel som i fødevareforarbejdning. NASA bruger også brint som brændstof i sit rumprogram.

Nøglen til at bruge brint som strøm er brændselscelle . En brintbrændstofcelle omdanner brintenergien til elektricitet. Brændselsceller kan bruges i biler, og at levere elektricitet til landdistrikter uden elledninger. For at drive en bil, den elektricitet, der produceres fra brintenergi, strømmer ind i batteriet, fungerer meget som nutidens hybridelektriske biler.

Skynd dig over til den næste side for meget mere information om alternativ energi.

Oprindeligt udgivet:25. apr. 2011

Ofte stillede spørgsmål om hydrogenenergi

Er brintenergi vedvarende eller ikke -fornybar?

Er brintbrændstof miljøvenligt?

Hvad er fordelene ved hydrogen energi?

Er brintbrændstof en ren energi?

Kan brint bruges som energi?

Masser mere information

relaterede artikler

• Er der en måde at få energi gratis?
• 5 skøre former for alternativ energi
• Hvordan kan elektricitet øge min bils brændstofeffektivitet?
• Kan vi udnytte energi fra det ydre rum?
• 5 myter om vedvarende energi

Kilder

• Howden, Daniel. "Verdens olieforsyninger er ved at løbe hurtigere ud end forventet, advar forskere. "The Independent. 14. juni, 2007. (Adgang 20. april, 2011.) http://www.independent.co.uk/news/science/world-oil-supplies-are-set-to-run-out-faster-than-expected-warn-scientists-453068.html007.
• National Renewable Energy Laboratory. "Hydrogenopbevaring." (Adgang 20. april, 2011.) http://www.nrel.gov/learning/eds_hydro_storage.html.
• National Renewable Energy Laboratory. "Nye horisonter for brint." (Adgang 20. april, 2011.) http://www.nrel.gov/research_review/pdfs/2003/36178b.pdf.
• Ny mand, Rick. "Brint/brændstofceller." Amerikanske nyheder og verdensrapport. 11. januar, 2008 (Adgang 20. april, 2011.) http://money.usnews.com/money/personal-finance/articles/2008/01/11/hydrogenfule-cells_print.html.
• PBS. OnlineNewsHour. "Giver brintbrændstof miljømæssige problemer?" (Adgang 20. april, 2011.) http://www.pbs.org/newshour/science/hydrogen/environment.html.
• Det amerikanske energiministerium. "Hydrogen." (Adgang 20. april, 2011) http://www.energy.gov/energysources/hydrogen.htm.
• Det amerikanske energiministerium. "Brint- og brændselscelleteknologiprogram:brændstofceller." (Adgang 20. april, 2011.) https://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/pdfs/doe_h2_fuelcell_factsheet.pdf.
• U.S. Energy Information Administration (EIA). "Energikilder:Hydrogen." (Adgang 20. april, 2011.) http://www.eia.doe.gov/kids/energy.cfm?page=hydrogen_home-basics.