Mo te reanga kaha hauwai

Ka whakaurua e matou te "waiwai", te reanga o muri mai o te kaha he waro kore. Kua wehea te hauwai ki nga momo e toru: "hauwai matomato", "hauwai puru" me te "hauwai hina", he rereke nga tikanga whakaputa ia o ia. Ka whakamaramatia ano e matou ia tikanga mo te hanga, nga ahuatanga o te tinana hei huānga, nga tikanga rokiroki / kawe, me nga tikanga whakamahi. A ka whakaatu ano ahau he aha te mea ko te reanga e whai ake nei te puna kaha kaha.

Te Hiko o te Wai ki te Hua Hauwai Kakariki

I te wa e whakamahi ana i te hauwai, he mea nui kia "whakaputa hauwai" ahakoa. Ko te huarahi ngawari ko te "whakahiko wai". Akene i mahi koe i roto i te maatauranga o te kura tuarua. Whakakiia te ipurau ki te wai me nga hiko ki te wai. Ina hono te pākahiko ki nga hiko me te whakakaha, ka puta nga tauhohenga e whai ake nei i roto i te wai me ia hiko.
I te cathode, ka hono te H+ me nga irahiko ki te whakaputa hau hauwai, i te mea ko te anode te whakaputa hāora. Heoi ano, he pai tenei huarahi mo nga whakamatautau putaiao o te kura, engari ki te whakaputa i te hauwai i roto i te ahumahi, me whakarite nga tikanga e tika ana mo te hanga nui. Ko te "polymer electrolyte membrane (PEM) electrolysis".
I roto i tenei tikanga, ko te kiriuhi polymer semipermeable e taea ai te haere o nga katote hauwai ka whakairihia ki waenga i te anode me te cathode. Ina ringihia te wai ki roto i te anode o te taputapu, ka neke nga katote hauwai i puta mai i te electrolysis i roto i te kiriuhi haurua ki te cathode, ka huri hei hauwai ngota. I tetahi atu taha, kaore e taea e nga katote hāora te haere i roto i te kiriuhi haurua ka noho hei ngota ngota hāora i te anode.
I roto hoki i te hiko wai kawakore, ka waihanga koe i te hauwai me te hāora ma te wehe i te anode me te cathode na roto i te whakawehe e taea ai e nga katote hydroxide anake te haere. I tua atu, kei reira nga tikanga ahumahi penei i te hiko hiko wera wera.
Ma te mahi i enei tukanga i runga i te waahanga nui, ka nui te hauwai. I roto i te tukanga, he nui te hāora ka puta (te haurua o te rōrahi o te hauwai ka puta), kia kore ai e pa ki te taiao mena ka tukuna ki te hau. Heoi ano, me nui te hiko o te hiko, no reira ka taea te hanga hauwai-kore-wao mena ka mahia ma te hiko kaore e whakamahi i nga kora matatoka, penei i nga miihini hau me nga panui solar.
Ka taea e koe te tiki "hauwai matomato" ma te whakamaarama i te wai ma te whakamahi hiko ma.

He kaihanga hauwai mo te hanga nui o tenei hauwai kaakaariki. Ma te whakamahi i te PEM i te waahanga hiko, ka taea te whakaputa i te hauwai.

Waiwai Kahurangi i Hanga mai i nga Kora Matatoka

Na, he aha etahi atu huarahi ki te hanga hauwai? Ko te hauwai kei roto i nga kora matatoka penei i te hau maaori me te waro hei matū i tua atu i te wai. Hei tauira, whakaarohia te mewaro (CH4), te waahanga matua o te hau maori. E wha nga ngota hauwai kei konei. Ka taea e koe te tango hauwai ma te tango i tenei hauwai.
Ko tetahi o enei ko te tikanga e kiia nei ko te "whakahou methane reforming" e whakamahi ana i te mamaoa. Ko te tauira matū o tenei tikanga e whai ake nei.
Kei te kite koe, ka taea te tango mai i te waro monoxide me te hauwai mai i te ngota mewaro kotahi.
Ma tenei ara, ka taea te hanga hauwai ma roto i nga tikanga penei i te "whakahou korowha" me te "pyrolysis" o te hau maaori me te waro. Ko te "waiwai puru" e tohu ana ki te hauwai i mahia penei.
Heoi, i tenei keehi, ka puta te waro monoxide me te waro hauhaa hei hua-a-muri. Na me hangarua e koe i mua i te tukunga ki te hau. Ko te waro hauhau-a-hua, ki te kore e ora ake, ka huri te hauwai hauwai, e kiia nei ko te “waiwai hina”.

He aha te momo huānga he hauwai?

Ko te hauwai he tau ngota o te 1, a ko ia te huānga tuatahi i runga i te ripanga iahiko.
Ko te maha o nga ngota te nui rawa o te ao, e 90% o nga huānga katoa o te ao. Ko te ngota iti rawa o te iraoho me te irahiko ko te ngota hauwai.
E rua te hauwai me nga neutrons e piri ana ki te karihi. Kotahi te "deuterium" herenga neutron me te "tritium" herenga neutron e rua. He rauemi hoki enei mo te whakangao hiko.
I roto i te whetu penei i te ra, kei te mahi te whakakotahitanga karihi mai i te hauwai ki te helium, koinei te punanga kaha mo te whetu kia whiti.
Heoi, he iti noa te hauwai hei hau i runga i te whenua. Hangaia te hauwai ki etahi atu huānga penei i te wai, te mewaro, te haukini me te waihano. I te mea he huānga marama te hauwai, ka piki ake te pāmahana, ka piki te tere o te neke o nga ngota ngota hauwai, ka mawhiti mai i te kaha o te whenua ki waho.

Me pehea te whakamahi Hydrogen? Whakamahia ma te Whakawera

Na, me pehea e whakamahia ai te "hydrogen", kua arohia e te ao hei puna hiko o muri mai? Ka whakamahia i roto i nga huarahi matua e rua: "te wera" me te "puera hinu". Me timata ma te whakamahi i te "tahu".
E rua nga momo wera nui e whakamahia ana.
Ko te tuatahi he wahie toka. Ko te takirirangi H-IIA o Hapani e whakamahi ana i te hauwai hau “waiwai wai” me te “wai hāora” kei roto ano hoki i te ahua cryogenic hei wahie. Ka whakakotahihia enei e rua, a ko te kaha o te wera i puta i taua wa ka whakatere i te werohanga o nga ngota ngota wai i hangaia, ka rere ki te waahi. Heoi, na te mea he miihini uaua hangarau, haunga mo Hapani, ko Amerika anake, ko Uropi, Ruhia, Haina me Inia kua pai te whakakotahi i tenei wahie.
Ko te tuarua ko te whakaputa hiko. Ka whakamahia hoki e te whakangao hiko hiko hiko te tikanga whakakotahi i te hauwai me te hāora hei whakaputa pūngao. Arā, he tikanga e titiro ana ki te pūngao waiariki ka puta mai i te hauwai. I roto i nga whare hiko waiariki, ko te wera mai i te waro, te hinu me te hau maaori ka puta te mamaoa e peia ai nga turbine. Mena ka whakamahia te hauwai hei puna wera, ka noho kore te waro hiko.

Me pehea te whakamahi Hydrogen? Whakamahia hei Pūtau Wahine

Ko tetahi atu huarahi hei whakamahi i te hauwai hei pūtau wahie, ka huri tika te hauwai ki te hiko. Ina koa, kua aro mai a Toyota ki Hapani ma te kii i nga waka hauwai hei utu mo nga waka hiko (EVs) hei whakakapi mo nga waka penehīni hei waahanga o ana mahi whakamahana i te ao.
Ko te tikanga, kei te mahi matou i te tikanga whakamuri ina whakauruhia e matou te tikanga whakangao "waiwai matomato". Ko te tikanga matū e whai ake nei.
Ka taea e te hauwai te whakaputa wai (te wai wera, te mamaoa ranei) i te wa e whakaputa hiko ana, ka taea hoki te arotake na te mea karekau he taumahatanga ki te taiao. I tetahi atu taha, ko tenei tikanga he iti te kaha o te whakaputa hiko o te 30-40%, me te hiahia te konukawata hei whakakorikori, na reira ka nui ake nga utu.
I tenei wa, kei te whakamahi matou i te polymer electrolyte fuel cell (PEFC) me te phosphoric acid fuel cell (PAFC). Otirā, ka whakamahia e ngā waka pūtau hinu te PEFC, nā reira ka taea te matapae ka horapa a muri ake nei.

He Haumaru te Pupuri Hauwai me te Whakawhitiwhiti?

I tenei wa, ki ta matou whakaaro kei te mohio koe ki te hanga me te whakamahi hau hauwai. Na me pehea e penapena ai koe i tenei hauwai? Me pehea e whiwhi ai koe ki hea e hiahia ana koe? Me pehea te haumarutanga i tera wa? Ma matou e whakamarama.
Inaa, he huānga tino kino ano te hauwai. I te timatanga o te rautau 1900, ka whakamahia e matou te hauwai hei hau ki te rewa nga poihau, nga poihau, me nga waka rererangi i te rangi na te mea he maamaa. Teie râ, i te 6 no Me 1937, i New Jersey, i te mau Hau Amui no Marite, ua tupu te “paaraa manureva Hindenburg”.
Mai i te aituā, kua tino mohiohia he kino te hau hauwai. Inaa ka mau te ahi, ka pahū kaha ki te hāora. No reira, he mea tino nui "kia mawehe atu i te hāora" me te "kaore i te wera".
Whai muri i enei mahi, ka puta mai he tikanga tuku.
Ko te hauwai he hau i te pāmahana rūma, no reira ahakoa he hau tonu, he tino nui. Ko te tikanga tuatahi ko te whakamahi i te pehanga teitei me te kopiri ano he porotaka ina hanga inu waro. Whakapaia he taika pehanga teitei motuhake ka penapena i raro i nga tikanga pehanga teitei penei i te 45Mpa.
Ko Toyota, e whakawhanake ana i nga waka hiko wahie (FCV), e hanga ana i te kapia hauwai pehanga teitei ka taea te tu atu ki te pehanga 70 MPa.
Ko tetahi atu tikanga ko te whakamatao ki te -253°C ki te hanga hauwai wai, me te penapena me te kawe i roto i nga taika motuhake whakamahana wera. Pērā i te LNG (te hau māori liquefied) ina kawemai te hau māori mai i tāwāhi, ka rewa te hauwai i te wā o te kawe waka, ka heke te rōrahi ki te 1/800 o tōna āhua hau. I te tau 2020, i oti ia matou te kawe hauwai wai tuatahi o te ao. Heoi, kare e pai ana tenei huarahi mo nga waka hiko wahie na te mea me nui te kaha ki te whakamatao.
He tikanga mo te penapena me te tuku i roto i nga taika penei, engari kei te whanake ano i etahi atu tikanga mo te rokiroki hauwai.
Ko te tikanga rokiroki ko te whakamahi i nga koranu rokiroki hauwai. Ko te hauwai te mana o te whakauru i nga konganuku me te kino. He tohu whanaketanga tenei i whakawhanakehia i Amerika i nga tau 1960. JJ Reilly et al. Kua kitea e nga whakamatautau ka taea te penapena hauwai me te tuku ma te whakamahi i te koranu konupora me te vanadium.
Whai muri i tera, ka angitu ia ki te hanga matū, penei i te palladium, e 935 nga wa ka taea e ia te tango hauwai i tona ake rōrahi.
Ko te painga o te whakamahi i tenei koranu ka taea te aukati i nga aitua rerenga hauwai (te nuinga o nga aitua pahū). Na reira, ka taea te penapena me te kawe pai. Heoi, ki te kore koe e tupato ka waiho ki roto i te taiao hee, ka taea e nga koranu rokiroki hauwai te tuku hau hauwai i roto i te waa. Kaati, ahakoa he korakora iti ka puta he aitua pahū, na kia tupato.
Kei a ia ano te ngoikoretanga ko te tukuruatanga o te hauwai me te whakahekenga ka arai ki te embrittlement me te whakaheke i te tere o te hauwai.
Ko tetahi atu ko te whakamahi paipa. He tikanga kia kaua e kopeke me te iti te pehanga kia kore ai e pakaru nga paipa, engari ko te painga ka taea te whakamahi paipa hau. I mahia e Tokyo Gas nga mahi hanga i runga i te Harumi FLAG, ma te whakamahi i nga paipa hau o te taone hei tuku hauwai ki nga pūtau hinu.

Ko te Hapori a muri ake nei i hangaia e Hydrogen Energy

Ka mutu, kia whai whakaaro tatou ki te mahi a te hauwai ki roto i te hapori.
Ko te mea nui kei te pirangi matou ki te whakatairanga i te hapori waro-kore, ka whakamahia e matou te hauwai hei whakaputa hiko hei utu mo te wera wera.
I tua atu i nga tipu hiko waiariki nui, kua whakauruhia e etahi kaainga nga punaha penei i te ENE-FARM, e whakamahi ana i te hauwai i riro mai i te whakahou i te hau maori hei whakaputa i te hiko e hiahiatia ana. Heoi ano, kei te noho tonu te patai he aha te mahi ki nga hua o te mahi whakatikatika.

Hei nga ra kei te heke mai, mena ka piki ake te tohanga o te hauwai, penei i te whakanui ake i te maha o nga teihana whakakini hauwai, ka taea te whakamahi hiko me te kore e tuku i te waro hauhā. Ko te hiko e whakaputa ana i te hauwai kaakaariki, he tikanga, na reira ka whakamahia te hiko i puta mai i te ra, i te hau ranei. Ko te hiko e whakamahia ana mo te hikohiko te mana ki te pehi i te nui o te whakaputa hiko, ki te utu ranei i te pākahiko rechargeable ina he tuwhene te mana mai i te hiko taiao. Arā, he rite tonu te tūnga o te hauwai ki te pākahiko rechargeable. Mena ka tupu tenei, ka taea te whakaiti i te whakaputa hiko wera. Ko te ra e ngaro atu ai te miihini pararihi o roto mai i nga motuka kei te tata mai.

Ka taea hoki te whiwhi hauwai ma tetahi atu ara. Ko te tikanga, ko te hauwai he hua tonu o te hanga houra. I roto i era atu mea, he hua na te hanga coke i roto i te hanga rino. Mena ka tukuna e koe tenei hauwai ki te tohatoha, ka whiwhi koe i nga puna maha. Ko te hau hauwai i mahia penei ka tukuna ano e nga teihana hauwai.

Kia titiro whakamua tatou ki nga ra kei mua. Ko te nui o te kaha kua ngaro he take ano mo te tikanga tuku e whakamahi waea ana hei tuku hiko. No reira, hei nga ra kei te heke mai, ka whakamahia e matou te hauwai e tukuna ana e nga paipa, pera i nga taika waikawa waro e whakamahia ana ki te hanga inu warowaiha, me te hoko waka hauwai ki te kainga hei whakaputa hiko mo ia whare. Ko nga taputapu pūkoro e rere ana i runga i nga pākahiko hauwai kei te noho noa. He rawe te kite i te ahua o te heke mai.