Deuchainn deuchainn BMW agus haidridean: pàirt a h-aon

Bha fuaim na stoirm a bha ri thighinn fhathast a ’nochdadh anns na speuran nuair a thàinig am plèana mòr faisg air an làrach tighinn faisg air New Jersey. Air 6 Cèitean 1937, chaidh am bàta-adhair Hindenburg air a ’chiad turas-adhair den t-seusan, a’ toirt 97 neach-siubhail air bòrd.

Ann am beagan làithean, tha bailiùn mòr làn de hydrogen gu bhith a ’sgèith air ais gu Frankfurt am Main. Chaidh a h-uile suidheachan air an iteig a ghleidheadh ​​o chionn fhada le saoranaich Ameireaganach a tha airson a bhith a ’faicinn crùnadh Rìgh Bhreatainn Seòras VI, ach dh’ aontaich an dàn nach rachadh an luchd-siubhail seo air bòrd fuamhaire an itealain gu bràth.

Goirid às deidh an ullachadh airson an itealan a thoirt air tìr, mhothaich an ceannard Rosendahl na lasraichean air a slige, agus an ceann beagan dhiog thionndaidh am ball mòr gu bhith na log itealaich ominous, a ’fàgail dìreach mìrean meatailt truagh air an talamh às deidh leth uair eile. mionaid. Is e aon de na rudan as iongantaiche mun sgeulachd seo an fhìrinn gun do shoirbhich le mòran den luchd-siubhail a bh’ air bòrd an t-soithich losgaidh a bhith beò.

Bha bruadar aig Count Ferdinand von Zeppelin a bhith ag itealaich ann an carbad nas aotroime aig deireadh an 1917mh linn, a ’sgeidseadh diagram garbh de phlèana làn gas aotrom agus a’ cur phròiseactan air bhog airson a bhuileachadh gu practaigeach. Bha Zeppelin beò fada gu leòr gus an deach a chruthachadh fhaicinn a ’dol a-steach do bheatha dhaoine mean air mhean, agus bhàsaich e ann an 1923, goirid mus do chaill an dùthaich aige a’ Chiad Chogadh, agus chaidh casg a chuir air cleachdadh a shoithichean le Cùmhnant Versailles. Chaidh na Zeppelins a dhìochuimhneachadh airson grunn bhliadhnaichean, ach bidh a h-uile càil ag atharrachadh a-rithist aig astar cianail nuair a thig Hitler gu cumhachd. Tha ceannard ùr Zeppelin, an Dotair Hugo Eckner, gu làidir den bheachd gu bheil feum air grunn atharrachaidhean mòra teicneòlais ann an dealbhadh soithichean-adhair, agus is e am prìomh fhear dhiubh helium a chur an àite haidridean lasanta agus cunnartach. Gu mì-fhortanach, ge-tà, cha b ’urrainn dha na Stàitean Aonaichte, a bha aig an àm an aon riochdaire den stuth amh ro-innleachdail seo, helium a reic ris a’ Ghearmailt fo lagh sònraichte a chuir a ’Chòmhdhail seachad ann an 129. Sin as coireach gu bheil an long ùr, ainmichte LZ XNUMX, air a losgadh le haidridean mu dheireadh.

Tha togail bailiùn mòr ùr air a dhèanamh de aloidhean alùmanum aotrom faisg air 300 m de dh ’fhaid agus tha trast-thomhas de mu 45 meatair aige. Tha an itealan mòr, co-ionann ris an Titanic, air a stiùireadh le ceithir einnseanan dìosail 16-siolandair, gach fear le 1300 hp. Gu nàdarra, cha do chaill Hitler an cothrom an “Hindenburg” a thionndadh gu bhith na shamhla propaganda beòthail den Ghearmailt Nadsaidheach agus rinn e a h-uile dad a b ’urrainn gus tòiseachadh air a bhith a’ tòiseachadh. Mar thoradh air an sin, mar-thà ann an 1936 bha am bàta-adhair "iongantach" a ’dèanamh tursan-adhair cunbhalach thar a’ Chuain Shiair.

Air a’ chiad turas-adhair ann an 1937, bha làrach tighinn air tìr New Jersey làn de luchd-amhairc togarrach, luchd-coimhid dealasach, càirdean agus luchd-naidheachd, agus bha mòran dhiubh a’ feitheamh uairean airson an stoirm a dhol sìos. Tha eadhon an rèidio a’ còmhdach tachartas inntinneach. Aig àm air choreigin, tha sàmhchair an neach-labhairt a’ cur stad air an dùil iomagaineach, a bhios, às deidh mionaid, ag èigheach gu h-eireachdail: “Tha ball-teine ​​​​mòr a’ tuiteam às na speuran! Chan eil duine beò ... Bidh an soitheach gu h-obann a’ lasadh suas agus sa bhad tha i coltach ri lòchran losgaidh mòr. Thòisich cuid de luchd-siubhail ann an clisgeadh a ’leum bhon gondola gus teicheadh ​​​​bhon teine ​​​​eagallach, ach thionndaidh e a-mach gu bhith marbhtach dhaibh air sgàth àirde ceud meatair. Aig a 'cheann thall, chan eil ach beagan den luchd-siubhail a tha a' feitheamh ris a 'bhàta-adhair a' tighinn gu tìr beò, ach tha mòran dhiubh air an losgadh gu dona. Aig àm air choreigin, cha b 'urrainn don bhàta seasamh an aghaidh milleadh an teine, agus thòisich na mìltean de liotairean de dh'uisge balaiste anns a' bhogha a 'dòrtadh dhan talamh. Tha an Hindenburg ag ainmeachadh gu sgiobalta, bidh an ceann cùil losgaidh a’ tuiteam a-steach don talamh agus a’ crìochnachadh le sgrios iomlan ann an 34 diogan. Bidh clisgeadh an t-seallaidh a’ crathadh an t-sluaigh a chruinnich air an talamh. Aig an àm sin, bhathas den bheachd gur e tàirneanach adhbhar oifigeil an tubaist, a dh’ adhbhraich lasadh haidridean, ach anns na beagan bhliadhnaichean a dh’ fhalbh, tha eòlaiche Gearmailteach agus Ameireaganach ag argamaid gu soilleir gun robh an tubaist leis an t-soitheach Hindenburg, a chaidh tro iomadh stoirmean gun duilgheadasan. , b’ adhbhar don tubaist. Às deidh grunn amharc air dealbhan tasglainn, thàinig iad chun cho-dhùnadh gun do thòisich an teine ​​​​mar thoradh air peant a ghabhas losgadh a’ còmhdach craiceann an t-soithich. Is e teine ​​bàta-adhair Gearmailteach aon de na mòr-thubaistean as sintiche ann an eachdraidh mac an duine, agus tha cuimhne air an tachartas uamhasach seo fhathast gu math goirt dha mòran. Fiù ‘s an-diugh, tha iomradh air na faclan“ airship ”agus“ hydrogen ”a’ nochdadh ifrinn theine New Jersey, ged a bhiodh e “air a“ dachaigh ”gu h-iomchaidh, gum faodadh an gas as aotrom agus as pailt ann an nàdar a bhith air leth feumail, a dh’ aindeoin na feartan cunnartach aige. A rèir àireamh mhòr de luchd-saidheans an latha an-diugh, tha an fhìor àm de hydrogen fhathast a 'dol air adhart, ged a tha pàirt mhòr eile den choimhearsnachd shaidheansail teagmhach mu leithid de thaisbeanaidhean dòchasach aig an aon àm. Am measg nan daoine dòchasach a tha a’ toirt taic don chiad bheachd-bharail agus an luchd-taic as seasmhaiche don bheachd hydrogen, gu dearbh, feumaidh na Bavarians bho BMW. Is dòcha gu bheil a’ chompanaidh chàraichean Gearmailteach nas mothachail air na dùbhlain do-sheachanta air an t-slighe gu eaconamaidh hydrogen agus, os cionn a h-uile càil, a’ faighinn thairis air na duilgheadasan a thaobh gluasad bho chonnadh hydrocarbon gu hydrogen.

Miann-adhartais

Tha an dearbh bheachd a bhith a’ cleachdadh connadh a tha cho càirdeil don àrainneachd agus neo-sheasmhach ri stòran connaidh coltach ri draoidheachd dha daonnachd ann an grèim strì lùtha. An-diugh, tha barrachd air aon no dhà de "chomainn hydrogen" a tha ag amas air deagh bheachd a bhrosnachadh a thaobh gas aotrom agus daonnan a 'cur air dòigh coinneamhan, co-labhairtean agus taisbeanaidhean. Tha a’ chompanaidh taidhrichean Michelin, mar eisimpleir, a’ tasgadh gu mòr ann a bhith a’ cur air dòigh an Michelin Challenge Bibendum a tha a’ sìor fhàs mòr-chòrdte, fòram cruinneil le fòcas air hydrogen airson connadh seasmhach agus càraichean.

Ach, chan eil an dòchas a tha a 'tighinn bho òraidean aig na fòraman sin fhathast gu leòr airson a bhith a' cur an gnìomh ìomhaigh iongantach de hydrogen, agus tha a dhol a-steach don eaconamaidh hydrogen na thachartas neo-chrìochnach iom-fhillte agus do-dhèanta aig an ìre teicneòlais seo ann an leasachadh sìobhaltachd.

O chionn ghoirid, ge-tà, tha daonnachd air a bhith a ’feuchainn ri barrachd is barrachd stòrasan lùtha eile a chleachdadh, is e sin, faodaidh haidridean a bhith na dhrochaid chudromach airson lùth grèine, gaoithe, uisge agus bith-chonnadh a stòradh, ga thionndadh gu lùth cheimigeach. ... Gu sìmplidh, tha seo a ’ciallachadh nach urrainnear an dealan a thèid a dhèanamh leis na stòran nàdurrach sin a stòradh ann am meudan mòra, ach faodar a chleachdadh gus haidridean a chruthachadh le bhith a’ briseadh sìos uisge gu ocsaidean agus haidridean.

Gu neònach mar a tha e a’ faireachdainn, tha cuid de chompanaidhean ola am measg prìomh luchd-taic an sgeama seo, agus am measg an fheadhainn as cunbhalaiche tha fuamhaire ola Bhreatainn BP, aig a bheil ro-innleachd tasgaidh sònraichte airson tasgaidhean mòra san raon seo. Gu dearbh, faodar hydrogen a thoirt a-mach à stòran hydrocarbon neo-ath-nuadhachail, ach anns a 'chùis seo, feumaidh daonnachd coimhead airson fuasgladh air an duilgheadas a thaobh stòradh carbon dà-ogsaid a gheibhear sa phròiseas seo. Tha e na fhìrinn gun teagamh gu bheil e comasach fuasgladh fhaighinn air na duilgheadasan teicneòlais ann an cinneasachadh, stòradh agus còmhdhail hydrogen - ann an cleachdadh, tha an gas seo air a thoirt a-mach ann am meudan mòra agus air a chleachdadh mar stuth amh anns na gnìomhachasan ceimigeach agus peitriceimiceach. Anns na cùisean sin, ge-tà, chan eil cosgais àrd hydrogen marbhtach, seach gu bheil e "a 'leaghadh" a-steach do chosgais àrd nan stuthan anns a bheil e a' gabhail pàirt.

Ach, tha a’ cheist mu bhith a’ cleachdadh gas aotrom mar stòr lùtha beagan nas iom-fhillte. Tha luchd-saidheans air a bhith a’ togail an eanchainn airson ùine mhòr a’ coimhead airson roghainn ro-innleachdail eile an àite ola connaidh, agus gu ruige seo tha iad air a thighinn chun bheachd aona-ghuthach gur e hydrogen am fear as càirdeile don àrainneachd agus ri fhaighinn ann an lùth gu leòr. Is e a-mhàin gu bheil e a’ coinneachadh ris na riatanasan riatanach airson gluasad rèidh gu atharrachadh san status quo gnàthach. Tha bunait na buannachdan sin uile na fhìrinn shìmplidh ach glè chudromach - tha às-tharraing agus cleachdadh haidridean a’ dol timcheall cearcall nàdarra measgachadh uisge agus lobhadh… agus cleachdadh ann am meudan gun chrìoch gun a bhith a’ sgaoileadh sgaoilidhean cronail sam bith. Mar stòr lùth ath-nuadhachail, tha hydrogen air a bhith o chionn fhada mar thoradh air rannsachadh cudromach ann an grunn phrògraman ann an Ameireaga a Tuath, san Roinn Eòrpa agus ann an Iapan. Tha an fheadhainn mu dheireadh, an uair sin, mar phàirt den obair air raon farsaing de cho-phròiseactan a tha ag amas air bun-structar hydrogen iomlan a chruthachadh, a’ toirt a-steach cinneasachadh, stòradh, còmhdhail agus cuairteachadh. Gu math tric bidh subsadaidhean mòra riaghaltais an cois nan leasachaidhean sin agus tha iad stèidhichte air aontaidhean eadar-nàiseanta. San t-Samhain 2003, mar eisimpleir, chaidh ainm a chuir ri Aonta Com-pàirteachais Eaconamaidh Hydrogen Eadar-nàiseanta, a tha a’ toirt a-steach na dùthchannan tionnsgalach as motha san t-saoghal leithid Astràilia, Brasil, Canada, Sìona, an Fhraing, a’ Ghearmailt, Innis Tìle, na h-Innseachan, an Eadailt agus Iapan. , Nirribhidh, Coirèa, an Ruis, an RA, na SA agus an Coimisean Eòrpach. Is e adhbhar a’ cho-obrachaidh eadar-nàiseanta seo “oidhirpean diofar bhuidhnean a chuir air dòigh, a bhrosnachadh agus aonachadh air an t-slighe gu àm hydrogen, a bharrachd air taic a thoirt do chruthachadh theicneòlasan airson cinneasachadh, stòradh agus cuairteachadh hydrogen.”

Faodaidh an t-slighe gu bhith a’ cleachdadh a’ chonnaidh seo a tha càirdeil don àrainneachd ann an roinn nan càraichean a bhith dà-fhillte. Is e aon dhiubh innealan ris an canar "ceallan connaidh", anns a bheil an cothlamadh ceimigeach de hydrogen le ocsaidean bhon adhar a ’leigeil a-mach dealan, agus an dàrna fear a’ leasachadh theicneòlasan airson a bhith a ’cleachdadh hydrogen leaghaidh mar chonnadh ann an siolandairean einnsean losgaidh clasaigeach a-staigh. . Tha an dàrna taobh gu saidhgeòlach nas fhaisge air an dà chuid luchd-cleachdaidh agus companaidhean càr, agus is e BMW an neach-taic as soilleire aige.

Riochdachadh

An-dràsta, tha còrr air 600 billean meatair ciùbach de hydrogen fìor air a thoirt a-mach air feadh an t-saoghail. Is e gas nàdarra am prìomh stuth amh airson a chinneasachadh, a tha air a phròiseasadh ann am pròiseas ris an canar “ath-leasachadh”. Tha tomhasan nas lugha de hydrogen air fhaighinn air ais le pròiseasan eile leithid electrolysis de choimeasgaidhean clorine, pàirt de oxidation de ola throm, gasachadh guail, pyrolysis guail gus còc a dhèanamh, agus ath-leasachadh gasoline. Tha timcheall air leth de chinneasachadh hydrogen an t-saoghail air a chleachdadh airson synthesis ammonia (a tha air a chleachdadh mar stoc beathachaidh ann a bhith a’ dèanamh todhar), ann an gineadh ola agus ann an synthesis methanol. Tha na sgeamaichean cinneasachaidh sin a’ toirt eallach air an àrainneachd gu diofar ìrean, agus, gu mì-fhortanach, chan eil gin dhiubh a’ tabhann roghainn brìoghmhor eile seach an status quo lùtha a th’ ann an-dràsta - an toiseach, leis gu bheil iad a’ cleachdadh stòran neo-ath-nuadhachail, agus san dàrna h-àite, leis gu bheil an toradh sin a’ leigeil ma sgaoil stuthan nach eileas ag iarraidh leithid gualain. dà-ogsaid, a tha na phrìomh neach a tha ciontach. Buaidh taigh-glainne. Chaidh moladh inntinneach airson an duilgheadas seo fhuasgladh o chionn ghoirid le luchd-rannsachaidh air am maoineachadh leis an Aonadh Eòrpach agus riaghaltas na Gearmailt, a tha air teicneòlas “sequestration” ris an canar a chruthachadh, anns am bi carbon dà-ogsaid air a thoirt a-mach nuair a thathar a’ dèanamh hydrogen bho ghas nàdurrach air a phumpadh a-steach. seann raointean air an crìonadh. ola, gas nàdarrach no gual. Ach, chan eil am pròiseas seo furasta a chuir an gnìomh, leis nach eil raointean ola no gas fìor ann an rùsg na talmhainn, ach mar as trice tha iad nan structaran gainmhich porous.

Is e an dòigh as gealltanach san àm ri teachd airson hydrogen a dhèanamh a bhith a’ lobhadh uisge le dealan, ris an canar bhon bhun-sgoil. Tha am prionnsapal gu math sìmplidh - tha bholtadh dealain air a chuir an sàs ann an dà electrodan a tha air am bogadh ann an amar uisge, fhad ‘s a bhios ions hydrogen le deagh chasaid a’ dol chun electrode àicheil, agus bidh ions ocsaidean le uallach àicheil a ’dol chun fhear adhartach. Ann an cleachdadh, tha grunn phrìomh dhòighean air an cleachdadh airson an lobhadh electrochemical uisge seo - "electrolysis alcaileach", "electrolysis membran", "electrolysis le cuideam àrd" agus "electrolysis teòthachd àrd".

Bhiodh a h-uile dad foirfe mura biodh an àireamhachd sìmplidh de sgaradh a 'cur bacadh air an duilgheadas air leth cudromach a thaobh tùs an dealain a dh' fheumar airson an adhbhair seo. Is e an fhìrinn gu bheil an cinneasachadh aige an-dràsta gu do-sheachanta a’ leigeil a-mach fo-thoraidhean cronail, agus tha an ìre agus an seòrsa dhiubh ag atharrachadh a rèir mar a thèid a dhèanamh, agus, os cionn a h-uile càil, tha cinneasachadh dealain na phròiseas neo-èifeachdach agus gu math daor.

Aig an àm seo chan eil e comasach ach an lùth fiadhaich a bhriseadh agus cearcall lùth glan a dhùnadh nuair a bhios tu a ’cleachdadh lùth nàdarra agus gu sònraichte solar gus dealan a chruthachadh a dh’ fheumar gus uisge a lobhadh. Chan eil teagamh nach bi fuasgladh air an duilgheadas seo a ’feumachdainn mòran ùine, airgead agus oidhirp, ach ann am mòran àiteachan san t-saoghal, tha gineadh dealain san dòigh seo air a thighinn gu bith mu thràth.

Tha pàirt gnìomhach aig BMW, mar eisimpleir, ann an cruthachadh agus leasachadh ionadan cumhachd grèine. Bidh an ionad cumhachd, a chaidh a thogail ann am baile beag Bavarian ann an Neuburg, a 'cleachdadh cheallan photovoltaic gus lùth a dhèanamh a bhios a' dèanamh hydrogen. Tha siostaman a bhios a’ cleachdadh lùth na grèine airson uisge a theasachadh gu sònraichte inntinneach, tha innleadairean a’ chompanaidh ag ràdh, agus na cumhachdan smùid a thig às gineadairean dealain - tha planntrais grèine mar sin ag obair ann am Fàsach Mojave ann an California, a ghineas 354 MW de dhealan. Tha cumhachd gaoithe cuideachd a’ sìor fhàs cudromach, le tuathan-gaoithe air oirthirean dhùthchannan leithid na SA, a’ Ghearmailt, an Òlaind, a’ Bheilg agus Èirinn a’ cluich pàirt eaconamach a tha a’ sìor fhàs cudromach. Tha companaidhean ann cuideachd a bhios a’ tarraing hydrogen à bith-thomas ann an diofar phàirtean den t-saoghal.

Àite stòraidh

Faodar haidridean a stòradh ann am meudan mòra an dà chuid ann an ìrean gas agus leaghan. Canar "meatairean gas" ris an fheadhainn as motha de na lochan-tasgaidh sin, anns a bheil haidridean aig cuideam gu math ìosal. Tha tancaichean meadhanach agus nas lugha freagarrach airson a bhith a ’stòradh haidridean aig cuideam 30 bar, fhad‘ s a tha na tancaichean sònraichte as lugha (innealan daor air an dèanamh le stàilinn sònraichte no stuthan co-dhèanta air an daingneachadh le freumhag gualain) a ’cumail cuideam seasmhach de 400 bar.

Faodar hydrogen a stòradh cuideachd ann an ìre leaghaidh aig -253 ° C gach aonad tomhas-lìonaidh, anns a bheil 0 tursan nas lùth na nuair a thèid a stòradh aig bàr 1,78 - gus an aon uiread de lùth a choileanadh ann an hydrogen leaghte gach aonad tomhas-lìonaidh, feumaidh an gas a bhith air a dhlùthadh suas gu 700 bar. Is ann dìreach air sgàth èifeachdas lùtha nas àirde de hydrogen fuarach a tha BMW a’ co-obrachadh le uallach fuarachaidh na Gearmailt Linde, a tha air innealan cryogenic ùr-nodha a leasachadh airson liquefying agus stòradh hydrogen. Bidh luchd-saidheans cuideachd a’ tabhann roghainnean eile, ach nach eil cho iomchaidh, seach stòradh haidridean, mar eisimpleir, stòradh fo chuideam ann am flùr meatailt sònraichte ann an cruth hydrides meatailt, msaa.

Còmhdhail

Ann an sgìrean le dùmhlachd àrd de phlanntaichean ceimigeach agus fìneadairean-ola, chaidh lìonra sgaoilidh haidridean a stèidheachadh mu thràth. San fharsaingeachd, tha an teicneòlas coltach ri bhith a ’giùlan gas nàdurrach, ach chan eil e an-còmhnaidh comasach an dàrna fear a chleachdadh airson feumalachdan haidridean. Ach, eadhon anns an linn mu dheireadh, chaidh mòran thaighean ann am bailtean-mòra Eòrpach a lasadh le loidhne-phìoban gas aotrom, anns an robh suas ri 50% haidridean agus chaidh a chleachdadh mar chonnadh airson a ’chiad einnseanan losgaidh a-staigh. Tha ìre teicneòlais an latha an-diugh cuideachd a ’ceadachadh còmhdhail thar-chrìochan de hydrogen leaghte tro thancairean cryogenach a tha ann, coltach ris an fheadhainn a thathas a’ cleachdadh airson gas nàdurrach. Aig an àm seo, tha luchd-saidheans agus innleadairean a ’dèanamh na dòchasan agus na h-oidhirpean as motha ann an raon teicneòlasan iomchaidh a chruthachadh airson liquefaction agus giùlan haidridean leaghaidh. Anns an t-seagh seo, is e na soithichean sin, tancaichean rèile cryogenach agus làraidhean a dh ’fhaodas a bhith nam bunait airson còmhdhail haidridean san àm ri teachd. Anns a ’Ghiblean 2004, dh’ fhosgail an stèisean lìonadh haidridean leaghte den chiad sheòrsa, air a leasachadh le BMW agus Steyr, faisg air Port-adhair Munich. Le a chuideachadh, thèid na tancaichean a lìonadh le haidridean leaghte air a dhèanamh gu fèin-ghluasadach, gun com-pàirteachadh agus gun chunnart airson draibhear a ’chàir.