The limited resources of fossil fuels and the changing situation in economy and politics, lead to a higher interest in hydrogen as a fuel, with a wide range of use. It is currently used in the petroleum and automotive industries (in the latter to drive vehicle engines), and to heat households and provide them with electricity (fuel cells). Hydrogen is, at the moment, obtained from natural power resources, i.e. natural gas, petroleum, coal and water electrolysis. The methods most often used to obtain hydrogen are: steam reforming, coal gasification, partial oxidation of refinery residues and electrolytic water decomposition. Hydrogen is a relatively hazardous gas. Consequently, its manufacture, storing and transport pose a crucial problem. In case of a leakage it can be expected to form a combustible mixture more quickly than other fuels due to its higher diffusivity and rapid mixing with air. The paper presents an analysis of the effects of ignition of hydrogen leaking from untight installations. Calculations of the radiative heat flux value of burning hydrogen in the function of the outflow are presented. The change in the heat radiation in the function of distance from the leakage is determined. Potential heat radiation effects on people within its reach are assessed.
Reakcja wodoru z tlenem jest tylko pozornie prosta, gdyż na poziomie .mikro., atomów i cząsteczek, na globalną reakcję łańcuchową składa się wiele reakcji elementarnych. Mechanizm spalania wodoru jest szczególnie ważny, gdyż te same kluczowe reakcje elementarne rozgałęzienia i oberwania łańcucha występują przy spalaniu nie tylko węglowodorów, ale wszystkich gazów palnych zawierających wodór. Rozważania mechanizmu reakcji i wynikającej z niego uproszczonej kinetyki chemicznej prowadzą do stosunkowo prostych wniosków; gazy płomieni na ogół nie osiągają stanu pełnej równowagi termodynamicznej, gdyż reakcje trójcząsteczkowe .nie nadążają. za dwucząsteczkowymi. Stężenia produktów pośrednich reakcji, wolnych rodników, przekraczają zwykle stężenia równowagowe, często o całe rzędy wielkości. Świadomość tego faktu ułatwia zrozumienie wielu zjawisk które zachodzą w płomieniach, a wynikają z odchyleń od stanu równowagi. Wśród zjawisk takich znajdują się chemiluminescencja, efekty katalityczne oraz reakcje addytywów i zanieczyszczeń.
Rosnący konsumpcjonizm, postęp oraz rozwój technologiczny prowadzą do ciągłego wzrostu popytu na energię. W 2019 roku ponad 75% energii elektrycznej w Polsce zostało wyprodukowanej z wykorzystaniem paliw kopalnych [1]. Możliwości stosowania tych surowców są nie tylko ograniczone przez ich skończone zasoby naturalne, ale również poprzez ciągłe dążenie do zmniejszenia emisji substancji szkodliwych, mających negatywny wpływ na postępującą degradację naszego otoczenia. Czy warto więc wykorzystywać widoczny trend stosowania paliw wodorowych w energetyce przy jednoczesnym wykorzystaniu gazu ziemnego?
Gaz koksowniczy zawierający około 60% wodoru oraz znaczne ilości weglowodorów, z których na drodze reformingu można pozyskać dodatkowe ilości wodoru, stanowi potencjalnie jedno z ważniejszych źródeł otrzymywania wodoru.W artykule zostały przedstawione dwa warianty technologiczne produkcji wodoru z gazu koksowniczego. W pierwszym założono pozostawienie dotychczasowej klasycznej technologii chłodzenia i oczyszczania gazu koksowniczego, a następnie otrzymywanie wodoru z gazu nadmiarowego i smoły koksowniczej. W wariancie drugim zaproponowano schemat technologiczny umożliwiający zwiekszony uzysk wodoru poprzez kompleksowy reforming weglowodorów zawartych w surowym gazie koksowniczym.
EN
Coke oven gas containing about 60% of hydrogen and considerable amounts of hydrocarbons, from which additional amounts of hydrogen can be obtained via reforming, potentially constitutes one of the more important sources for obtaining hydrogen. The paper presents two technological variants of producing hydrogen from coke oven gas. The first one assumes retaining the current classic technology of coke oven gas cooling and cleaning, and, subsequently, obtaining hydrogen from excess gas and coal tar. In the second variant, a technological scheme is proposed which enables an increased vield of hydrogen through complex reforming of hydrocarbons contained in raw coke oven gas.
W poprzednim artykule na temat trendów technicznych w magazynowaniu energii rozpatrywaliśmy najprostszy przypadek - możliwość zmagazynowania energii pozyskanej z OZE w akumulatorze wodnym („PI" 6/2020). Zadaniem było zgromadzenie około 7000 kWh energii cieplnej, czyli takiej jej ilości, która pokryje zapotrzebowanie przykładowego domu jednorodzinnego o powierzchni 100 m2 przez cały rok. Przy okazji sprawdziliśmy, jak niezwykłe właściwości może mieć woda. W tym artykule skupimy się na substancji, z której woda powstaje.
Przedstawiono zagadnienia pękania wywołane wodorem (HIC - Hydrogen Induced Cracking) w stalowych rurach spawanych. Podano źródła wodoru i mechanizmy pękania. Omówiono wpływ dodatkowych naprężeń rozciągających na proces powstawania, wzrostu i łączenia pęknięć wodorowych. Podano sposoby zwiększenia odporności stali na pęknięcia wodorowe.
EN
Problems of cracks caused by hydrogen (HIC - Hydrogen Induced Cracking) in steel welded tubes. Sources of hydrogen and cracking mechanisms. Influence of the additional tensile stress upon the process of arising, growth and joining of hydrogen-induced cracks. Methods of making steel resistant to hydrogen-induced cracking.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Wyniki badań pęknięć wodorowych w stalach L415MB oraz w rurach wykonanych z tych stali, spawanych spiralnie. Badania wskaźników wrażliwości na pęknięcia wodorowe HIC, dla stali pochodzących z wytopów różniących się zawartością węgla i siarki.
EN
Results of examinations of hydrogen-induced cracking in L415MB steels and in pipes made of these helically welded steels. Examinations of the indices of sensitivity to hydrogen-induced cracking (HIC) for steels from casts differing in the conte
Reakcje wodoru z atomami tantalu zachodzące w zewnętrznym polu elektrycznym prowadzące do powstania mono-, dwu i trójwodorków badano metodami chemii kwantowej w oparciu o teorię funkcjonału gęstości (DFT). Obliczono wielkości charakteryzujące molekułę TaHx (x=1,2,3) w stanie podstawowym, takie jak: energię wiązania, moment dipolowy i potencjały jonizacyjne jak również zaproponowano najbardziej korzystne z punktu widzenia energetycznego schematy reakcji syntezy tych związków. Znaleziono "krytyczne" wartości natężeń pól elektrycznych, w których powyższe molekuły dysocjują. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że molekuły TaHx mogą istnieć swobodnie.
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu wodoru na mikrostrukturę i odporność korozyjną stali niskostopowej 15HM platerowanej stalą 304L oraz stali niestopowej A516Gr.6 platerowanej stalą ferrytyczną typu 410S. Próbki nasycano wodorem katodowym, w temp. pokojowej w roztworze 0,5M H2SO4, z dodatkiem promotora wnikania wodoru. Badania korozyjne przeprowadzono metodą potencjokinetyczną i impedancyjną w roztworze 0,5M NaCl. Stwierdzono, że wodór katodowy w obu blachach stali platerowanych, powoduje trwałe zmiany mikrostruktury w warstwie powierzchniowej plateru. Zmiany te osłabiają trwałość ochronnej warstewki pasywnej w środowisku chlorków i obniżają odporność na korozje wżerową badanych materiałów.
EN
In this work, the investigation results of the influence of hydrogen on microstructure and on the corrosion resistance of clad plates: low alloy steel (15HM) / austenitic stainless steel (304L), and carbon steel A516Gr.6/ ferritic steel 410S has been described. The samples were cathodically charged at room temperature in 0,5M H2SO4 solution containing the hydrogen entry promoter. Corrosion test have been carried out by the impedance and potentiokinetic polarization method in 0,5M NaCl solution. Light and scanning electron microscopy for microstructure examination were used. It was shown that cathodic hydrogen causes significant changes of microstructure in the surface layer of the cladding materials of both tested steels. These microstructural changes lead to decrease of the stability of the protective film and lower the resistance of pitting corrosion in chloride environment of the tested materials.
Hydrogen it one of most spread radical on earth, this gas has to become alternative due to so general occurrence for mineral fuels exactly chance. Low is unchallenged advantage of employment of hydrogen in car engines emission, then hydrogen is fuel ecological completely. On way to general employment of hydrogen biggest barrier stagnant as storage of this gas is fuel and high cost of its production.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Fotoelektroliza wody dzięki absorpcji światła przez półprzewodnik jest uważana za korzystny sposób otrzymywania nośnika energii jakim jest wodór. Proces ten przebiega w ogniwie fotoelektrochemicznym (PEC), składającym się z wodnego roztworu elektrolitu i dwóch elektrod. Praktyczne zastosowania tego procesu wymaga znalezienia materiału na elektrody, które umożliwiają osiągnięcie wysokiej sprawności.
EN
The photoelectrolysis of water–its decomposition into hydrogen and oxygen due to the absorption of light–is regarded as an important and non-conventional future energy source. This process proceeds in the photoelectrochemical cells, PEC, composed from aqueous electrolyte and two electrodes. For the practical application of this process it will be necessary to find an electrode material that yields high energy conversion efficiency.
W 2021 roku w Polsce powstanie pierwsza stacja wodorowa. Zainwestuje w nią PGNiG. Przetarg na jej zaprojektowanie i zbudowanie wygrał Górnośląski Zakład Obsługi Gazownictwa Sp. z o.o. (GZOG), który stację postawi w konsorcjum ze szkocką firmą Pure Energy Center. O zaletach, przewagach i słabościach wodoru oraz o jego przyszłości w branży paliwowej mówi Marek Pinkas, odpowiedzialny za projekt wiceprezes GZOG.
W artykule przedstawiono ogólną charakterystykę wodoru jako paliwa. W szczególności opisano znane metody produkcji wodoru na skalę przemysłową, sposoby transportu i przechowywania wodoru, łącznie z nowymi jeszcze nie wprowadzonymi metodami. Ustosunkowano się do ogólnej opinii charakteryzującej wodór jako gaz bardzo niebezpieczny. Przedstawiono również wyniki badań związanych z produkcją wodoru, poprzez elektrolizę wody, i jego przechowywaniem w warunkach laboratoryjnych. Wszystkie podejmowane prace związane są z projektem badawczym dotyczącym ogniw paliwowych typu PEM.
EN
In paper was presented characterization of hydrogen as a fuel. It was described known hydrogen manufacture methods, storage and transportation methods with new currently being researched method. Author assume some attitude to the public opinion that hydrogen is dangerous, inflammable and explosive gas. It was shown results of researches of hydrogen generation in small electrolyzer. This work is part of PEM fuel cell research project.
Wodór postrzegany jest jako gaz, który ma odegrać istotną rolę w najbliższej przyszłości, pełniąc rolę paliwa czy też nośnika (magazynu) energii. Gaz ten można także traktować jako czynnik integrujący różne technologie, np. odnawialne źródła energii z ciepłownictwem, przemysłem, energetyką czy transportem.