Водородное топливо

В Дании водородный поезд курсирует между городами Vemb, Lemvig и Thyboron. Протяженность маршрута — 59 км, что ограничено ёмкостью водородных баков. Проект получил название Danish Hydrogen Train Project.Разработки водородного железнодорожного подвижного состава также ведутся в Японии компаниями Hitachi и Kinki Sharyo.

Институт транспорта и инфраструктурных систем Fraunhofer (Германия) создал прототип гибрида трамвая и автобуса. AutoTram оснащен водородным топливным элементом и маховиком, который заряжается при торможении и разгоняет вагон при старте. Прототип имеет длину 18 метров, но институт заявляет, что возможно создание 56-метровых вагонов вместимостью 300 пассажиров. Топливный элемент производства компании Ballard Power Systems, маховик компании CCM Nuenen. 10 кг водорода хранится на крыше. AutoTram развивает скорость 60 км/ч.

Водный транспорт

Hydrogen challenger — германский танкер. Производит водород на борту из энергии ветра.

Для внедрения водородных топливных  элементов в морской транспорт  в Европе в 2003 году был создан консорциум FellowSHIP (Fuel Cells for Low Emissions Ships). В консорциум FellowSHIP входят компании Det Norske Veritas (DNV), Eidesvik Offshore, MTU CFC Solutions, Vik-Sandvik и Wärtsilä Automation Norway.

Также в Европе созданы:

Консорциум Fuel Cell Boat BV. В консорциум входят компании: Alewijnse, Integral, Linde Gas, Marine Service North и Lovers.Некоммерческая ассоциация Водорода и Топливных Элементов на Морском Транспорте (Marine Hydrogen & Fuel Cell Association MHFCA). В ассоциацию вошли 120 организаций. Цели ассоциации: разработка планов применения водорода на морском транспорте, установление контактов для совместных исследовательских проектов, определение приоритетов для развития, преодоление барьеров, разработка кодов, стандартов и правил использования водородных технологий в морских приложениях.

В Германии производятся подводные лодки класса U-212 с топливными элементами производства Siemens AG. U-212стоят на вооружении Германии, поступили заказы из Греции, Италии, Кореи, Израиля. Под водой лодка работает на водороде и практически не производит шумов.

Испанская судостроительная компания Navantia, S.A. планирует начать производство подводных лодок класса S-80 с силовыми установками на PEM водородных топливных элементах мощностью 300 кВт. Водород производится на борту подводной лодки из этанола. Поставщик топливных элементов компания UTC Power (США). S-80 предназначены для охраны побережья. Применение водородных топливных элементов позволит сократить уровень шумов, и увеличить время нахождения под водой.

Эксплуатация Zemships началась летом 2008 года . Исландия планирует перевести на водород все рыболовецкие суда. Для производства водорода будет использоваться геотермальная энергия и энергия ГЭС.

Авиация

Самолёт Boeing с силовой установкой на топливных элементах.Первый пилотируемый полёт самолёта с силовой установкой на PEM топливных элементах мощностью 20 кВт. состоялся 3 апреля 2008 года. Проект разрабатывался компанией Boeing и группой европейских компаний. Топливные элементы производства компании UQM Technologies (США).

Fraunhofer Institute (Германия) разрабатывает беспилотный вертолёт с силовой установкой на водородных топливных элементах. Вес топливного элемента — 30 грамм, мощность 12 ватт.

Также беспилотные летательные  аппараты с топливными элементами разрабатываются  компаниями США и Израиля.

Вспомогательный транспорт

Вспомогательный транспорт — эксплуатирующийся на ограниченных пространствах: складах, аэродромах, крупных промышленных производствах, военных базах и т. д.

Наиболее активно водородные топливные  элементы устанавливаются на складские  вилочные погрузчики. Чуть менее половины новых топливных элементов, установленных в 2006 году на транспортные средства, были установлены на складские погрузчики. Замена аккумуляторных батарей на топливные элементы позволит значительно сократить площади, занимаемые аккумуляторными цехами. Для обслуживания аккумуляторов 12 погрузчиков требуется 370 кв.м., тогда как водородная заправочная станция занимает площадь 18,5 кв.м. (данные испытаний Wal-Mart). На заправку водородом одного погрузчика требуется всего около 2 минут.

Крупные распределительные  центры площадью 90000 м² требуют 100—300 погрузчиков  и по три комплекта аккумуляторов  на каждый погрузчик. Аккумуляторы меняются по 300 раз в сутки. Крупные розничные  сети (Wal-Mart, Kroger, Target, Sysco, SuperValu, Ahold и т. д.) управляют парком 5000-20000 складских погрузчиков.

В 2009 году в США начался активный перевод складских погрузчиков на водород. Свои погрузчики на водород начали переводить компании: Nestle, розничная сеть H-E-B (Техас), Anheuser Busch, Nissan, GENCO, Coca-Cola и другие.

Другие виды транспорта

Велосипед с водородными топливными элементами производства китайской  компании Shanghai Pearl. Экспорт в Испанию начался в мае 2008 года.

Водородные топливные элементы устанавливаются на велосипеды, мотоциклы, скутеры, подводные лодки и др.

Водородное топливо для  автомобиля.

«Беллона» приглашает российские научные институты к сотрудничеству в области развития альтернативных источников энергии. В настоящее время организация сотрудничает с Кольским Научным Центром РАН в области развития ветроэнергетики на Кольском полуострове.

В условиях растущих цен на нефть  «Беллона» считает водород самой перспективной альтернативой традиционному автомобильному топливу. Объяснение этому очень простое — автомобили, работающие на топливных элементах не только экологически чистые, но и бесшумные и энергоэффективные.

Свои исследования по альтернативному  топливу организация начала еще  в 1989 году. Она выпустила доклад по чистой энергетике в 1999, и по водороду в 2000 году. Выбор именно этого топлива  был не случаен. Организация рассматривала  несколько альтернатив.

Электромобиль 
На водородных автомобилях «Беллона» остановилась после того, как рассмотрела транспортные средства, работающие на электроэнергии. В 1989 году организация закупила в Швейцарии и ввезла в Норвегию первый электромобиль. Потребовалось более трех лет на согласование всех бюрократических моментов и получение всех разрешительных документов на использование автомобиля на дорогах Королевства Норвегии. Такие автомобили не могли преодолевать расстояние более чем в сто километров без подзарядки. А подзарядка занимала более восьми часов.

Экологи искренне полагали, что пользователи экологически чистых автомобилей имеют  полное право на налоговые льготы. При въезде и выезде из Осло все  транспортные средства обязаны платить  пошлину. «Беллона» полностью игнорировала это правило, добиваясь принципиально другого отношения к автомобилям, работающим на альтернативном топливе. Несколько раз автомобиль арестовывали за подобные нарушения, но экологическая организация его возвращала.

Благодаря усилиям «Беллоны», через несколько лет правительство Королевства приняло закон, не только отменяющий обязательный платеж при въезда в и выезде из столицы и других городов страны, но и позволяющий электромобилям пользоваться специальной полосой, предназначенной только для автобусов и такси. Таким образом, пользователь такого автомобиля мог экономить до пяти часов в неделю, не простаивая в пробках. «Этот автомобиль, конечно, не подходит для путешествий, но вполне пригоден для поездок по городу», — рассказал президент «Беллоны» Фредерик Хауге. «Сейчас более 600 жителей Норвегии стоят в списке ожидания на подобные автомобили», сообщил он.

Европейский проект экологически чистых транспортных средств 
В 2003 году в Европейских странах появился проект CUTE (Clean urban transport for Europe), «Чистый экологический транспорт для Европы», цель которого — разработка транспортных средств на топливных элементах и инфраструктуры для его использования. В этот проект входит большинство ведущих европейских стран: Англия, Швеция, Германия, Голландия, Испания и другие. Это исследовательский и демонстрационный проект, в рамках которого страны-участницы должны заместить часть общественного транспорта транспортными средствами, работающими на топливных элементах.

Авторы и исполнители проекта  считают, что жители Европейских  городов, совершая поездки на экологически чистых транспортных средствах, могут  лучше с ними познакомиться и  понять, что они из себя представляют.

В то же время, в рамках этого проекта, подобные автобусы исследуются, проверяются  и дорабатываются. Для реализации этого проекта, немецкий концерн  DaimlerChrysler изготовил 30 автобусов и построил 10 заправочных станций.

Норвегия решила не участвовать  в этом проекте, поскольку в 2000 году (когда проект был инициирован) в  стране не нашлось заинтересованных компаний, да и желания работать в этом направлении.

Первый водородный автомобиль в Норвегии 
В связи с этим, в том же году «Беллона» была вынуждена развивать этот проект своими силами. Организации удалось преодолеть большие препятствия. Производители автомобилей очень недавно изготовили первые прототипы транспортных средств, работающих на водородном топливе. Но все автомобили были изготовлены не для продажи, а для исследований внутри самих концернов. Зачастую это секретные проекты концернов.

Не смотря на трудности, в 2002 году норвежская «Беллона» первой в стране (как и в Скандинавии) импортировала два автомобиля, работающих на водородном топливе. Организации удалось закупить автомобили, изготовленные американским и немецким концернами в рамках совместного проекта.

«Оказалось, что данные автомобили нельзя было использовать на дорогах  Норвегии. Они не отвечали стандартам безопасности и часто давали сбои в работе. Силами «Беллоны» один из импортированных автомобилей был переделан, и в 2004 году получил необходимый сертификат безопасности. В целом весь проект обошелся экологической организации в три миллиона норвежских крон», — рассказал Исак Оксвольд — инженер «Беллоны».

В настоящее время владельцем автомобиля является «Беллона», но использует его компания Mesta в рамках совместной экологической программы. Mesta — государственная компания; крупнейший в Норвегии строитель автомобильных дорог. Компания использует автомобиль в своих целях, но в то же время проводит мониторинг его работы. После года использования водородного автомобиля, компания заказала еще несколько аналогичных транспортных средств, но до сих пор их не получила в силу все тех же трудностей.

Цель совместной экологической  программы «Беллоны» и Mesta — снижение выбросов углекислого газа на 50% к 2012 году. Эта цель превышает обязательства Норвегии в рамках Киотского Протокола.

Развитие водородного  автомпрома 
Интерес к развитию автомобилей, работающих на водородном топливе, сегодня объясняется тремя основными причинами.

Во-первых, этот процесс инициирован  правительствами стран, которые  хотят иметь независимость от постоянно растущих цен на углеводородное топливо. Во-вторых, большинство европейских  стран подписали Киотский протокол, в рамках которого все страны-участницы  должны сократить выброс СО₂, а развитие топливных элементов этому только способствует. Третья причина заключается в конкуренции европейских и американских производителей автомобилей с Азиатскими странами. Продукция восточно-азиатских производителей становится все более конкурентоспособна и занимает все больше места на рынке. Автомобили на топливных элементах — это тот сегмент рынка, который еще не охвачен азиатскими странами.

На сегодняшний день существует несколько автомобильных концернов, заинтересованных в создании автомобилей  на топливных элементах с уже  развитыми технологиями. Среди этих концернов General Motors, Honda и Toyota. В настоящий момент водородные автомобили стоят очень дорого, поскольку не существует их серийного производства. Это обусловлено отсутствием рынка подобных технологий, они не востребованы из-за предельно высокой стоимости и отсутствия инфраструктуры.

По мнению Исаака Оксвольда, для ускорения темпа развития транспортных средств на топливных элементах нужно несколько вещей. Во-первых, правительство стран должно поставить цель перед энергетическими компаниями и производителями автомобилей. Это может быть выражено в законе или подзаконном акте. «Я думаю, дело пойдет намного быстрее, если автопроизводители будут обязаны создавать определенное количество автомобилей на топливных элементах в год», — сообщил Исаак Оксвольд в интервью «Беллона вэб».

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1)водородное элименты –Википедия http://ru.wikipedia.org/wiki/

2)Шпильрайн Э.Э., Малышенко С.П. «Введение в водородную  энергетику»

3)Прахаров  М.Д. «Жизнь и Химия»

 

 
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

«КАЗАНСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ  ИНСТИТУТ»

 

 

 

 

Реферат

Тема: Водородное топливо

 

 

 

 

 

                                                                       Работа студентки 1 курса факультета                                                                                                               «менеджмента» Шепыневой С.К.

 

                                                                                                                       Проверила: Савдур С.Н.

 

 

2011