Wodór jako powszechne paliwo : więcej cieni niż blasków

Marzec, A.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wodór jako powszechne paliwo : więcej cieni niż blasków

Autorzy

Marzec A.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Hydrogen as general fuel : more negative consequences than advantages

Języki publikacji

Abstrakty

Rola wodoru w ochronie atmosfery zależeć będzie od sposobu produkcji wodoru. Przedstawiono opis różnych możliwości otrzymywania wodoru. Początkowo będzie on najprawdopodobniej produkowany z paliw kopalnych na drodze reformingu parą wodną, autotcrmicznego reformingu lub pólspalania. Badania wskazująna możliwości produkcji wodoru za pomocą wymienionych procesów także z biomasy, metanolu, etanolu. Odrębną dziedzinę badań stanowią biologiczne procesy wytwarzania wodoru z różnego rodzaju materiałów organicznych lub z wody oraz rozkład wody za pomocą światła słonecznego w obecności syntetycznych katalizatorów. Z punktu widzenia konieczności ochrony atmosfery, wymienione sposoby produkcji wodoru muszą być różnie oceniane. Np. produkcja wodoru z paliw kopalnych prowadzi do emisj i dwutlenku nie mniejszej niż w przypadku bezpośredniego spalania tych paliw. Inny powód do negatywnej oceny wynika z faktu, iż spalanie dużych ilości wodoru spowoduje emisję pary wodnej - znanego gazu cieplarnianego - do atmosfery. Może to doprowadzić do wzrostu koncentracji pary wodnej w atmosferze. Z punktu widzenia obu kryteriów {emisja CO₂_{i H₂ bezpiecznym rozwiązaniem może być produkcja wodoru z biomasy.}

The role of hydrogen fuel in the atmosphere protection depends on the ways of hydrogen production. Various ways of hydrogen production were described. At the beginning hydrogen will probably be produced from fossil fuels by means of steam reforming, autothermal reforming or partial oxidation. As current laboratory investigations show, hydrogen can also be obtained from biomass, methanol or ethanol using the three processes. Biological processes of hydrogen generation from various organic materials or from water are subjects of separate research. Another option is water decomposition using solar energy and synthetic catalysts. From the point of view of atmosphere protection, some ways of hydrogen production has to be negatively evaluated. For example, hydrogen production | from any fossil fuel results in the same amount of CO₂ emission as in the case of direct combustion of the fossil fuel. Another reason of negative evaluation is that combustion of large amounts of hydrogen produces high emission into atmosphere of water vapor, which is a strong greenhouse i gas. So far, the atmospheric concentration of water vapor depends on the natural earth's hydrological cycle. The emission of water vapor from hydrogen combustion will definitely change the status quo ante. From the point of view of both emissions (CO₂ and H₂O) a safe solution is the production of hydrogen from biomass.

Słowa kluczowe

wodór produkcja paliwo emisja dwutlenku węgla para wodna gazy cieplarniane biomasa ogniwo paliwowe

hydrogen production fuel carbon dioxide emission water vapour greenhouse gases biomass fuel cell

Wydawca

Wydawnictwo Górnicze Sp. z o.o.

Czasopismo

Karbo

Rocznik

2004

Tom

Nr 1

Strony

9--14

Opis fizyczny

Bibliogr. 33 poz.

Twórcy

autor

Marzec A.

marzec@karboch.gliwice.pl

Zakład Karbochemii Polskiej Akademii Nauk, Gliwice

Bibliografia

1. 3rd Assessment Report of the lntergovernmental Panel on Climate Change; Summary. IPCC Secretariat, Geneva, 2001; 97 pages.
2. (a) International Energy Outlook - 2002, March 2002. (b) International Energy Outlook - 2003, May 2003. Energy Information Administration (EIA) of US Dept of Energy, Washington DC; www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/index.html Nuclear Power; www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/pdf/nuclear.pdf
3. A Closer Look at Global Warming, By the Committee of the National Research Council; www4.nationalacademies.org/onpi/webextra.nsf/web
4. Marzec A., Carbon dioxide emission from fossil fuels. Major component of greenhouse gases. Polish J. Applied Chem., 2002, nr 3-4, s. 143.
5. Marzec A., Emisja dwutlenku węgla z paliw kopalnych. Klimatyczne i społeczne konsekwencje. Nafta-Gaz, 2003, nr 4, s. 173.
6. Hoffert M.I., Caldeira K., Benford G. et al., Advanced Technology Paths to Global Climate Stability. Energy for a Greenhouse Planet. Science, 2002, t. 298, s. 981.
7. Tromp T.K., Run-Lie Shia, Allen M., Eiler J.M., Yung Y.L., Potential environmental impact of a hydrogen economy on the stratosphere. Science, 2003, t. 300, s. 1740.
8. Song C., Fuel processing for low-temperature and high-temperature fuel cells. Catalysis Today, 2002, t. 77 (1-2), s. 17.
9. Am. Chem. Soc., Fuel Chem. Division. Symposium Advances in Hydrogen Energy. Preprints 2002, t. 47, nr 2.
10. Am. Chem. Soc., Fuel Chem. Division. Symposium Energy for the 21^st Century: Hydrogen. Preprints 2001, t. 46, nr 1.
11. Am. Chem. Soc., Fuel Chem. Division. Symposium Hydrogen Energy for the 21^st Century. Preprints 2003, t. 48, nr 1.
12. Held I.M., Soden B.J., Water vapor feedback and global warming. Annual Review of Energy and the Environment, 2000, t. 25, s. 441.
13. Harries J.E., Brindley H.E., Sagoo P.J., Bantges R.J., Increases in greenhouse forcing inferred from the outgoing radiation spectra of the earth in 1970 and 1997. Nature, 2001, t. 410, s. 355.
14. National Hydrogen Association. Strategic Planning for the Hydrogen Economy. October 2000; http://www.ttcorp.com/nha/commpl.htm lub http://www.hydrogeneous.org/commercializationplan.asp
15. Grant P.M., Hydrogen lifts off - with a heavy load. Nature, 2003, t. 424, s. 129.
16. Overend R.P., Biomass Resources to support a low Carbon Future. Am. Chem. Soc., Div. Fuel Chem., Preprints 2003, t. 48(2), s. 582.
17. Schmieder H. et al., Hydrothermal gasification of biomass and organic wastes. J. Supercritical Fluids, 2000, 17 (2), s. 145.
18. Dahl J.K., Tamburini J., Weimer A.W., Solar-Thermal Processing of Methane to Produce Hydrogen and Syngas. Energy a. Fuels, 2001, t. 15, s. 1227.
19. Czernik S. et al.,. Production of Hydrogen from Biomass by Pyrolysis/Steam Reforming. Am. Chem. Soc., Fuel Chem. Division. Preprints 1999, t.44, nr4, s. 855.
20. Fatsikostas A.N., Kondarides D.I., Verykios X.E., Production of hydrogen for fuel cells by reformation of biomass-derived ethanol. Catalysis Today, 2002, t. 75, s. 145.
21. Woodward J., Cordray K.A. , Edmonston R.J., Evans B.R., Enzymatic hydrogen production: Conversion of renewable resources for energy production. Energy a. Fuels, 2000, t. 14, s. 197.
22. Hallenbeck P.C., Benemann J.R., Biological hydrogen production; fundamentals and limiting processes. Intern J. of Hydrogen Energy, 2002, t. 27, nr 11-12, s. 1185.
23. Barreto L. , Mikihira A., Riahi K., The hydrogen economy in the 21st century: a sustainable development scenario. Intern J. of Hydrogen Energy, 2002, t. 28, s. 267.
24. Kogan A., Development of porous ceramic membranes for a solar thermal water splitting reactor. ACS Fuel Chem. Div., Preprints 1999, t. 44, s. 859.
25. Jacoby M., Moving toward a hydrogen economy. Chem.a. Eng. News, 2003, June 9, s. 35.
26. Bolton J.R., Solar photoproduction of hydrogen: A review. Solar Energy, 1996, t. 57, s. 37.
27. Autrey T., Xantheas S., Liyu Li, Katakis D., Bitterwolf T., Hydrogen from water: Photocatalytic splitting of water with visible light. ACS Fuel Chem. Div., Preprints 2002, t. 47, s. 752.
28. European Environment Agency. Report No 33, 2002. Greenhouse gas emission trends and projections in Europe; http://reports.eea.eu.int_2002
29. Eisenstein P., En route to the hydrogen economy. Professional Engineering, 2001, t. 14, s. 30.
30. Keith D.W., Farrel A.E., Rethinking of hydrogen cars. Science, 2003, t. 301, s. 315.
31. Tijm P.J.A. , Waller F.J., Brown D.M., Methanol Technology for the New Millenium. Applied Catalysis A: General, 2001, t. 221, s. 275.
32. Skrzypek J., Lachowska M., Grzesik M., Słoczynski J., Nowak P., Thermodynamic and kinetics of low pressure methanol synthesis. The Chem. Eng. J., 1995, t. 58, s. 101.
33. Cau G., Carapellucci R., Cocco D., Thermodynamic and environmental assessment of integrated gasification and methanol synthesis (IGMS) energy systems with CO₂ removal. Energy Conversion and Management, 1997, t. 38, s. S179-S186.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPP1-0048-0047