5. Benefits and deficiencies of hyd

5. Benefits and deficiencies of hydrogen transportation

Lately,with ever increasing energy costs owing to the dwindling availability of oil reserves, production and supply, concerns with global warming and climatechange blamed on man-made CO2 emissions associated with the use of
fossilfuel (particularly coal), hydrogen has become very popular. Hydrogen is highly beneficial for countless reasons :(1) it is perceived as a clean fuel, emits almost nothing other than water at the poin to fuse;(2) it can be produced using any energy sources, with renewable energy being most attractive;(3) it works with fuel cells and together may serve as one of the solutions to the sustainable energy supply and (4) use puzzle in the long run, so-called “hydrogen economy” [14].

Hydrogen has the highest specific energy conten to fall conventional fuels and is the most abundant element in the universe [3,7]. It possesses a high energy yield of 122kJ/g, which is 2.75 times larger than hydrocarbon fuels [51]. Liquid hydrogen possesses very density of 0.07g/cm3 which is one tenth of gasoline. These properties qualify both advantages and disadvantages to hydrogen. The advantage is that hydrogen stores approximately 2.6 times more energy per unit mass than gasoline, implying that hydrogen is more energy efficient than gasoline. Conversely,the disadvantage is that it needs an estimated 4 times more volume than gasoline to store that energy. It is demonstrated that a 15 gallon tank of gasoline that stores 90 pounds of gasoline has an equivalent energy output of a 60 gallon tank of hydrogen that stores only 34 pounds of hydrogen [23,52,53]. This clearly indicates that hydrogen storing remains a severe challenge.

Hydrogen is a non-toxic,clean energy carrier that has a high specific energy on a mass basis. In other words, the energy content of 9.5 kg of hydrogen is equivalent to that of 25 kg of gasoline [54]. According to Balatetal. [7], physical and chemical properties of
hydrogen in comparison to gasoline and methane exhibit wide range of flammability. Therefore, hydrogen engines can be operated more effectively on excessively lean mixtures than gasoline engines. Aslittle a s 4% hydrogen by volume mixed with air can produce a combustible mixture. Hydrogen possesses much lower ignition energy (0.02MJ), greater diffusivity and higher ignition temperature compared to the other fuels. Unlike many other fuels, hydrogen is detonable over a very wide range of concentrations when confined and is very difficult to detonate if unconfined. The speed of hydrogen flame is nearly an order of magnitude higher than that of gasoline. Compared to gasoline, the reasonably greater ability of hydrogen to disperse in air makes it advantageous.This enhanced dispersion is majorly attributed to (1) the ease formation of a uniform mixture of fuel and air, and(2)the rapid dispersion of hydrogen when leak develops.Thus, unsafe conditions have to be either avoided or minimized. The possession of very low density of hydrogen results two problems when used in an internal combustion engine. They are:(1)a very large volume is necessary to store enough hydrogen to give a vehicle an adequate driving range, and(2) the energy density of a hydrogen–air mixture, and hence the power output, is reduced [7].

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

5. ประโยชน์ และทรงของขนส่งไฮโดรเจนเมื่อเร็ว ๆ นี้ กับมีมากพลังงาน ต้นทุนเนื่องจากความ dwindling น้ำมัน สำรอง ผลิต และจัดหา เกี่ยวข้องกับภาวะโลกร้อนและ climatechange ตำหนิบนปล่อย CO2 ที่มนุษย์สร้างขึ้นที่เกี่ยวข้องกับการใช้fossilfuel (โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ่านหิน), ไฮโดรเจนได้กลายเป็นนิยมมาก ไฮโดรเจนจะสูงเป็นประโยชน์นับไม่ถ้วนเหตุผล: (1) จะถือว่าเป็นเชื้อเพลิงที่สะอาด emits เกือบไม่ใช่น้ำที่ poin การ fuse;(2) สามารถผลิตโดยใช้แหล่งพลังงานใด มีพลังงานทดแทนเป็น attractive;(3) ส่วนใหญ่ที่ทำงาน กับเซลล์เชื้อเพลิง และกันอาจทำหน้าที่เป็นหนึ่งในโซลูชั่นการประหยัดพลังงานอย่างยั่งยืนจัดหา และปริศนา (4) ใช้ในระยะยาวเรียกว่า "เศรษฐกิจไฮโดรเจน" [14]ไฮโดรเจนมี conten เฉพาะพลังงานสูงสุดตกเชื้อเพลิงทั่วไป และเป็นองค์ประกอบมากที่สุดในจักรวาล [3,7] มันมีผลตอบแทนสูงพลังงานของ 122kJ/g ซึ่งเป็น 2.75 ครั้งมีขนาดใหญ่กว่าเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน [51] ไฮโดรเจนเหลวมีความหนาแน่นมาก 0.07 g/cm3 ซึ่งเป็นหนึ่งส่วนสิบของน้ำมัน คุณสมบัติเหล่านี้คุณสมบัติข้อดีและข้อเสียกับไฮโดรเจน ข้อดีคือ ว่า ไฮโดรเจนเก็บพลังงานประมาณ 2.6 ครั้งเพิ่มเติมต่อหน่วยมวลมากกว่าเบนซิน หน้าที่ว่าไฮโดรเจนพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าเบนซิน ในทางกลับกัน ข้อเสียคือ ว่า ต้องการปริมาณมากขึ้น 4 ครั้งกว่าน้ำมันเพื่อเก็บพลังงานที่ แต่จะแสดงว่า ถัง 15 แกลลอนน้ำมันที่เก็บ 90 ปอนด์ น้ำมันมี output พลังงานเทียบเท่าของถังแกลลอน 60 ของไฮโดรเจนที่เก็บเฉพาะ 34 ปอนด์ ของไฮโดรเจน [23,52,53] ชัดเจนบ่งชี้ว่า การจัดเก็บไฮโดรเจนยังคง ความท้าทายรุนแรงไฮโดรเจนเป็นผู้ขนส่งไม่เป็นพิษ สะอาดพลังงานที่มีพลังงานเฉพาะตัวสูงเป็นจำนวนมาก ในคำอื่น ๆ เนื้อหาพลังงานของ 9.5 กก.ของไฮโดรเจนจะเทียบเท่ากับ 25 kg น้ำมัน [54] ตาม Balatetal [7], คุณสมบัติทางกายภาพ และเคมีของ โดยน้ำมันเบนซินและมีเทนไฮโดรเจนแสดงหลากหลาย flammability ดังนั้น เครื่องยนต์ไฮโดรเจนสามารถดำเนินการได้อย่างมีประสิทธิภาพในส่วนผสมมากเกินไปแบบ lean กว่าเครื่องยนต์เบนซิน Aslittle กับไฮโดรเจน 4% s โดยปริมาตรผสมกับอากาศสามารถผลิตผสมเผา ไฮโดรเจนมีมากจุดระเบิดพลังงาน (0.02MJ), diffusivity มาก และอุณหภูมิการจุดระเบิดสูงขึ้นเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงอื่น ๆ ซึ่งแตกต่างจากเชื้อเพลิงอื่น ๆ หลาย ไฮโดรเจนเป็น detonable ที่ช่วงความเข้มข้นมากเมื่อถูกคุมขัง และยากมากที่จะระเบิดถ้า unconfined ความเร็วเปลวไฟไฮโดรเจนเกือบเป็นลำดับของขนาดสูงกว่าของน้ำมันได้ เมื่อเทียบกับเบนซิน ไฮโดรเจนความสมเหตุสมผลมากกว่ากระจายในอากาศทำให้ได้ประโยชน์กระจายตัวนี้เพิ่มขึ้นเป็น majorly บันทึก (1) การก่อตัวของความง่ายในการผสมระหว่างเชื้อเพลิง และอากาศ และ (2) เครื่องแบบกระจายตัวอย่างรวดเร็วของไฮโดรเจนเมื่อพัฒนารั่วดังนั้น สภาพที่ไม่ปลอดภัยได้สามารถหลีกเลี่ยง หรือลด ของความหนาแน่นต่ำมากของไฮโดรเจนผลสองปัญหาเมื่อใช้ในเครื่องยนต์สันดาปภายใน มี: (1) ปริมาณมากจำเป็นเพียงพอก็ให้พาหนะช่วงขับเพียงพอ and(2) พลังงานความหนาแน่นของส่วนผสมอากาศ – ไฮโดรเจน และดังนั้น ผลผลิตพลังงาน ลดลง [7]

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

5. ประโยชน์และข้อบกพร่องของการขนส่งไฮโดรเจนเมื่อเร็ว ๆ นี้ที่มีมากขึ้นเรื่อย ๆ ค่าใช้จ่ายพลังงานเนื่องจากความพร้อมการลดน้อยลงของน้ำมันสำรอง, การผลิตและอุปทานกังวลกับภาวะโลกร้อนและ climatechange ตำหนิที่มนุษย์สร้างขึ้นการปล่อย CO2 เกี่ยวข้องกับการใช้fossilfuel (โดยเฉพาะถ่านหิน ) ไฮโดรเจนได้กลายเป็นที่นิยมมาก ไฮโดรเจนเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับเหตุผลที่นับไม่ถ้วน (1) มันเป็นที่รับรู้เป็นเชื้อเพลิงสะอาดส่งเสียงเกือบไม่มีอะไรอื่น ๆ กว่าน้ำที่ Poin ที่จะหลอมรวม (2) ที่จะสามารถผลิตโดยใช้แหล่งพลังงานใด ๆ กับพลังงานทดแทนเป็นที่น่าสนใจมากที่สุด; (3) จะทำงานร่วมกับเซลล์เชื้อเพลิงและร่วมกันอาจจะทำหน้าที่เป็นหนึ่งในการแก้ปัญหาในการจัดหาพลังงานที่ยั่งยืนและ (4) ใช้ปริศนาในระยะยาวจึงเรียกว่า "เศรษฐกิจไฮโดรเจน" [14]. ไฮโดรเจนมีพลังงานจำเพาะสูงสุด conten จะตกเชื้อเพลิงธรรมดาและเป็นธาตุที่มีมากที่สุดในจักรวาล [3,7] มันมีผลผลิตพลังงานสูงของ 122kJ / g ซึ่งเป็น 2.75 ครั้งใหญ่กว่าเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน [51] ไฮโดรเจนเหลวมีความหนาแน่นมาก 0.07g / cm3 ซึ่งเป็นหนึ่งในสิบของน้ำมันเบนซิน คุณสมบัติเหล่านี้มีคุณสมบัติทั้งข้อดีและข้อเสียไฮโดรเจน ข้อดีคือที่เก็บไฮโดรเจนประมาณ 2.6 เท่าพลังงานมากขึ้นต่อหน่วยมวลกว่าน้ำมันเบนซินหมายความว่าไฮโดรเจนเป็นพลังงานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าน้ำมันเบนซิน ในทางกลับกันข้อเสียคือว่าต้องประมาณ 4 ครั้งปริมาณมากขึ้นกว่าน้ำมันเบนซินในการจัดเก็บพลังงานที่ มันเป็นเรื่องที่แสดงให้เห็นว่าถังแกลลอนน้ำมันเบนซิน 15 ที่เก็บ£ 90 ของน้ำมันเบนซินมีพลังงานเทียบเท่าของถัง 60 แกลลอนของก๊าซไฮโดรเจนที่เก็บเพียง 34 ปอนด์ของไฮโดรเจน [23,52,53] นี้อย่างชัดเจนแสดงให้เห็นว่าการจัดเก็บไฮโดรเจนยังคงเป็นความท้าทายที่รุนแรง. ไฮโดรเจนเป็นปลอดสารพิษ, ผู้ให้บริการพลังงานสะอาดที่มีพลังงานสูงที่เฉพาะเจาะจงบนพื้นฐานมวล ในคำอื่น ๆ ปริมาณพลังงาน 9.5 กิโลกรัมไฮโดรเจนเทียบเท่ากับ 25 กก. น้ำมัน [54] ตาม Balatetal [7], คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของไฮโดรเจนเมื่อเทียบกับน้ำมันเบนซินและก๊าซมีเทนแสดงความหลากหลายของการติดไฟ ดังนั้นเครื่องยนต์ไฮโดรเจนสามารถดำเนินการได้อย่างมีประสิทธิภาพในการผสมไม่ติดมันมากเกินไปกว่าเครื่องยนต์เบนซิน Aslittle เป็นไฮโดรเจน 4% โดยปริมาตรผสมกับอากาศสามารถผลิตส่วนผสมที่ติดไฟได้ ไฮโดรเจนครอบครองพลังงานการเผาไหม้ที่ต่ำกว่ามาก (0.02MJ) แพร่กระจายมากขึ้นและอุณหภูมิการเผาไหม้ที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงชนิดอื่น ซึ่งแตกต่างจากเชื้อเพลิงอื่น ๆ อีกมากมายไฮโดรเจนเป็น detonable ช่วงกว้างมากของความเข้มข้นเมื่อถูกคุมขังและเป็นเรื่องยากมากที่จะทำให้เกิดการระเบิดถ้าไม่ถูกกักขัง ความเร็วของเปลวไฟไฮโดรเจนเกือบลำดับความสำคัญสูงกว่าน้ำมันเบนซิน เมื่อเทียบกับน้ำมันเบนซินสามารถมากขึ้นพอสมควรไฮโดรเจนจะแยกย้ายกันไปในอากาศทำให้ advantageous.This การกระจายตัวที่เพิ่มขึ้นเป็นผลมา majorly (1) การสร้างความสะดวกในการผสมชุดของน้ำมันเชื้อเพลิงและอากาศและ (2) การกระจายอย่างรวดเร็วของไฮโดรเจนเมื่อ การรั่วไหลของ develops.Thus สภาพที่ไม่ปลอดภัยจะต้องมีทั้งหลีกเลี่ยงและลด ความครอบครองของความหนาแน่นต่ำมากของผลไฮโดรเจนสองปัญหาเมื่อนำมาใช้ในเครื่องยนต์สันดาปภายใน พวกเขาจะ: (1) ปริมาณขนาดใหญ่มากเป็นสิ่งที่จำเป็นในการจัดเก็บไฮโดรเจนพอที่จะให้รถขับรถช่วงที่เพียงพอและ (2) ความหนาแน่นของพลังงานของส่วนผสมไฮโดรเจนอากาศและด้วยเหตุนี้การส่งออกพลังงานจะลดลง [7] .

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

5 . ประโยชน์และข้อบกพร่องของ

การขนส่งไฮโดรเจน เมื่อเร็วๆ นี้ กับที่เคยเพิ่มขึ้นค่าใช้จ่ายพลังงานเนื่องจากน้ำมันสำรองลดน้อยลง ความพร้อมของการผลิตและอุปทานเกี่ยวข้องกับภาวะโลกร้อนและสภาพภูมิอากาศเปลี่ยนแปลงโทษธรรมชาติ การปล่อย CO2 ที่เกี่ยวข้องกับการใช้
ฟอ ซิล ฟีล ( โดยเฉพาะถ่านหิน ) , ไฮโดรเจนได้กลายเป็นที่นิยมมากไฮโดรเจน เป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับเหตุผลมากมาย : ( 1 ) มันเป็นที่รับรู้เป็นเชื้อเพลิงสะอาด , ปล่อยออกมาเกือบจะไม่มีอะไรอื่นนอกจากน้ำที่จุด ฟิวส์ ( 2 ) สามารถผลิตโดยใช้แหล่งพลังงานด้วยพลังงานทดแทนที่น่าสนใจที่สุด ; ( 3 ) การทำงานกับเซลล์เชื้อเพลิงและร่วมกันอาจเป็นหนึ่ง ของโซลูชั่นเพื่อจัดหาพลังงานอย่างยั่งยืน และ ( 4 ) การใช้ปริศนาในที่ยาวเรียกเรียกว่า “เศรษฐกิจไฮโดรเจน " [ 14 ] .

ไฮโดรเจนพลังงานได้สูงสุดโดยเฉพาะคอนเทนต์ตกเชื้อเพลิงปกติ และเป็นธาตุที่มีมากที่สุดในเอกภพ [ 3 , 7 ] มันครอบครองพลังงานสูง ผลผลิตของ 122kj / g ซึ่งเป็น 2.75 ครั้งใหญ่กว่าเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน [ 51 ] ไฮโดรเจนเหลวที่มีความหนาแน่นมาก 0.07g/cm3 ซึ่งเป็นหนึ่งในสิบของน้ำมันเบนซินคุณสมบัติเหล่านี้มีทั้งข้อดีและข้อเสียของไฮโดรเจน ข้อดี คือ ไฮโดรเจน ร้านค้าประมาณมากกว่า 2.6 เท่ามวลพลังงานต่อหน่วยมากกว่าเบนซิน หมายความว่าไฮโดรเจนเป็นพลังงานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าเครื่องยนต์เบนซิน แต่ข้อเสียคือ มันต้องประมาณ 4 ครั้ง ปริมาณกว่าน้ำมันเบนซินเพื่อเก็บพลังงานมันแสดงให้เห็นว่า 15 แกลลอนถังน้ำมันที่ร้านค้า 90 ปอนด์ เบนซินได้เทียบเท่าพลังงานออก 60 แกลลอนถังไฮโดรเจนที่ร้านค้าเพียง 34 ปอนด์ของไฮโดรเจน [ 23,52,53 ] นี้บ่งชี้อย่างชัดเจนว่า การจัดเก็บไฮโดรเจนยังคงเป็นความท้าทายที่รุนแรง

ไฮโดรเจนเป็นพลังงานที่สะอาดปลอดสารพิษ , ผู้ให้บริการที่มีพลังงานสูงเฉพาะในมวลพื้นฐาน ในคำอื่น ๆปริมาณพลังงานของ 9.5 kg ไฮโดรเจนเท่ากับว่า 25 กิโลกรัมของน้ำมัน [ 54 ] ตาม balatetal . [ 7 ] , สมบัติทางกายภาพและทางเคมีของ
ไฮโดรเจนเปรียบเทียบกับน้ำมันเบนซินและก๊าซมีเทนมีช่วงกว้างของการ . ดังนั้นไฮโดรเจนเครื่องยนต์สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพบนมากเกินไปลีนผสมกว่าเครื่องยนต์เบนซิน .aslittle เป็น 4 % โดยปริมาณไฮโดรเจนผสมกับอากาศ สามารถผลิตส่วนผสมที่ติดไฟได้ง่าย พลังงานไฮโดรเจน มีคุณสมบัติการเผาไหม้ที่ต่ำกว่ามาก ( 0.02mj ) , การแพร่กระจายมากขึ้นและอุณหภูมิการเผาไหม้สูงกว่าเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงชนิดอื่น ซึ่งแตกต่างจากเชื้อเพลิงอื่น ๆอีกมากมาย ไฮโดรเจนเป็น detonable ช่วงกว้างมากของความเข้มข้น เมื่อถูกคุมขังและเป็นเรื่องยากมากที่จะควบคุม ถ้าแบบ .ความเร็วของเปลวไฟไฮโดรเจนเกือบมีลำดับความสำคัญสูงกว่าน้ำมัน เมื่อเทียบกับเบนซิน , สมเหตุสมผลมากขึ้นความสามารถของไฮโดรเจนเพื่อกระจายในอากาศทำให้มันได้เปรียบ กระจายเพิ่มเป็น majorly เกิดจาก ( 1 ) ลดการก่อตัวของส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ เครื่องแบบ และ ( 2 ) การกระจายของไฮโดรเจน เมื่อรั่ว พัฒนา ดังนั้นเงื่อนไขที่ไม่ปลอดภัยต้องให้หลีกเลี่ยงหรือลด . มีความหนาแน่นต่ำมากผลของไฮโดรเจนปัญหาสองเมื่อใช้ในเครื่องยนต์สันดาปภายใน พวกเขาจะ : ( 1 ) ปริมาณที่มีขนาดใหญ่มากเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อเก็บไฮโดรเจนพอที่จะให้รถช่วงการขับขี่ที่เพียงพอ และ ( 2 ) ความหนาแน่นพลังงานของไฮโดรเจน–ส่วนผสมอากาศ ดังนั้น พลังงานจะลดลง [ 7 ]