Проектная работа “Время первых: водород”
Автор (ы)
Аффилиация
МБОУ Школа №20, г. Саров, Нижегородская область, 10 класс
Научный руководитель
Аннотация
Целью данной работы является описание принципиальной схемы компактной водородной энергетической установки, предназначенной для выработки электроэнергии в моменты пиковой нагрузки и выделения водорода по средствам электролиза.
В ходе выполнения проекта планируется рассмотреть ряд задач:
- зависимость щелочных электролизов на вырабатываемый объем водорода;
- влияние силы тока на объем вырабатываемого водорода;
- применение компактной водородной энергетической станции (КВЭС) в рамках современного города.
Предмет исследования: КВЭС. Она предназначена для использования в крупных городах во время пиковых нагрузок на электросети. Она также может быть применена в чрезвычайных ситуациях и в удаленных населенных пунктах северных регионов России.
Объект исследования: водород.
Я рассматриваю производство водорода методом электролиза, который является наиболее изученным способом получения чистого водорода (99% Н2). Экономика процесса зависит от стоимости электроэнергии. Установка состоит из емкости с электролизёром, в которой находятся две решетки: катод и анод. Для получения чистого водорода газ проходит через 2 водяных затвора.
Водород, несмотря на высокую летучесть и способность просачиваться через неплотности, представляет меньшую опасность утечек, чем природный газ. Существующие газопроводы природного газа, имеющие длительный срок службы, могут быть использованы для транспортировки водорода и его смесей, обеспечивая основу для будущей водородной инфраструктуры. Водород обладает потенциалом стать самым экономичным способом передачи энергии на большие расстояния.
Гипотеза исследования: станция, не требующая внешней электроэнергии после запуска, является автономной и экологичной, что позволяет размещать её в жилых комплексах.
Производство водорода электролизом сейчас дороже, чем из природного газа. Однако, при наличии избыточной “чистой” энергии, КПД электролизного производства водорода может достигать 25% в полном цикле, что делает использование водорода как энергоносителя оправданным.
По результатам проведенных работ можно сделать следующие выводы:
- Проведен обзор литературы и кратко изучено историческое развитие водородной энергетике. промышленные способы получения водорода.
- Собрана экспериментальная установка по получению водорода с использованием электролиза воды. Проведенные экспериментальные исследования показали, что электролизеры щелочного типа дают выработку водорода в разы больше, чем вода.
- Предложен вариант компактной водородной энергетической станции, которую предлагается устанавливать во дворах современных жилых комплексов.
Содержание работы
Загрузка...
Перезагрузить документ 
Открыть в новой вкладке Конкурс, в котором автор работы принял участие:
VII Международный конкурс исследовательских проектов школьников “Древо жизни”, 2024/2025
Отрасль наук
Форма представления работы
Дата публикации работы: 20.04.2025
Добавить комментарий