Energetyka wodorowa (EPUB) Kamieńsk

Pierwsze na polskim rynku studium poświęcone nowoczesnej i bardzo perspektywicznej technologii wykorzystania wodoru w XXI w. Energetyka wodorowa obejmuje nowoczesną i pojemną gałąź technologii energetycznych, na którą składają się sposoby wytwarzania wodoru, jego magazynowania, transportu i konwersji do różnych postaci energii. Książka znajdzie swoich Czytelników wśród słuchaczy studiów I, II i III stopnia oraz studiów podyplomowych na kierunkach związanych z ENERGETYKĄ, TRANSPORTEM, ELEKTROTECHNIKĄ czy INŻYNIERIĄ ŚRODOWISKA. Zainteresuje również inżynierów energetyków czy specjalistów OZE. Spis treści: Okładka Strona tytułowa Strona redakcyjna Spis treści Przedmowa Podziękowania Wykaz używanych skrótów 1. Wprowadzenie 1.1. Ogólna charakterystyka scenariuszy zwiększenia roli wodoru w gospodarce 1.2. Produkcja i wykorzystanie wodoru. Główne zadania i możliwości rozwoju 1.3. Zakres opracowania Bibliografia do rozdziału pierwszego 2. Podstawy termodynamiczne 2.1. Funkcje stanu 2.2. Prawo zachowania energii. Pierwsza zasada termodynamiki 2.3. Druga zasada termodynamiki. Generacja entropii 2.4. Połączenie pierwszej i drugiej zasady termodynamiki 2.5. Praca maksymalna 2.6. Metoda entropowa analizy technologii energetycznych 2.7. Potencjał chemiczny 2.8. Układy z reakcjami chemicznymi 2.9. Warunki równowagi 2.10. Uogólnione równanie fundamentalne 2.11. Reakcja standardowa 2.12. Reakcja tworzenia 2.13. Bilansowanie procesów spalania 2.14. Reakcje jonowe Bibliografia do rozdziału drugiego 3. Wodór. Podstawowe właściwości 3.1. Izotopy i molekuły wodoru 3.2. Równanie stanu 3.3. Temperatura adiabatycznego spalania 3.4. Efekt Joulea-Thomsona (J-T) Bibliografia do rozdziału trzeciego 4. Wytwarzanie wodoru z paliw węglowodorowych 4.1. Technologie produkcji wodoru z paliw gazowych i ciekłych 4.1.1. Reforming parowy gazu ziemnego 4.1.2. Reforming parowy alkanów C2-C4 [4.1] 4.1.3. Reforming parowy ciekłych węglowodorów [4.1] 4.1.4. Częściowe utlenianie węglowodorów 4.1.5. Reforming autotermiczny metanu 4.1.6. Piroliza metanu 4.2. Technologie produkcji wodoru z węgla 4.2.1. Zgazowanie węgla 4.2.2. Piroliza węgla 4.2.3. Opcje technologiczne instalacji wytwarzania wodoru na drodze zgazowania i pirolizy węgla 4.2.4. Obciążenie emisją CO2 procesów produkcji wodoru z węgla 4.2.5. Koszty produkcji wodoru z węgla 4.3. Zgazowanie biomasy 4.3.1. Technologie zgazowania biomasy 4.3.2. Produkcja wodoru 4.3.3. Koszty produkcji wodoru z biomasy Bibliografia do rozdziału czwartego 5. Metody rozkładu wody na wodór i tlen 5.1. Wprowadzenie 5.2. Istota działania podstawowego modułu elektrolizera 5.3. Napięcie standardowe procesu 5.4. Ogólna charakterystyka napięcia w rzeczywistym module elektrolizera 5.4.1. Nadnapięcie aktywacyjne. Równanie Butlera-Volmera 5.4.2. Straty koncentracji 5.4.3. Straty omowe 5.5. Bilans substancji w elektrolizerze (polimerowym) 5.6. Bilans energii 5.7. Sprawność procesu elektrolizy 5.8. Elektrolizery alkaliczne 5.9. Elektrolizery fosforowe (z elektrolitem H3PO4) 5.10. Elektrolizery tlenkowe 5.10.1. Modele dyfuzji 5.10.2. Charakterystyka napięciowo-prądowa 5.10.3. Bilans energii i entropii 5.11. Koelektroliza 5.11.1. Charakterystyka napięciowo-prądowa 5.11.2. Bilans energii 5.11.3. Sprawność koelektrolizy 5.12. Generatory wodoru Bibliografia do rozdziału piątego 6. Wybrane zagadnienia transportu i magazynowania wodoru 6.1. Transport rurociągowy 6.2. Magazynowanie 6.3. Termodynamiczne aspekty ładowania i wyładowania magazynów (zasobników) wodoru 6.4. Bezpieczeństwo Bibliografia do rozdziału szóstego 7. Energetyczne wykorzystanie wodoru 7.1. Ogólna charakterystyka struktur technologicznych 7.2. Ogniwa paliwowe i ich charakterystyki 7.2.1. Ogólna charakterystyka ogniw paliwowych 7.2.2. Istota działania ogniwa paliwowego 7.2.3. Bilans energii dla ogniwa 7.2.4. Siła elektromotoryczna ogniwa 7.2.5. Ogólna charakterystyka strat potencjału w rzeczywistym ogniwie 7.2.6. Ogólna charakterystyka technologiczna stosowanych ogniw (instalacji) paliwowych 7.3. Instalacje energetyczne z ogniwami paliwowymi 7.3.1. Skojarzona produkcja elektryczności i ciepła 7.3.2. Integracja ogniwa paliwowego z turbiną gazową 7.4. Charakterystyki modułów pracujących w instalacjach wytwarzania i wykorzystania wodoru zintegrowanych z OZE 7.4.1. Analityczny opis promieniowania słonecznego 7.4.2. Charakterystyki ogniw fotowoltaicznych 7.4.3. Turbiny wiatrowe 7.4.4. Model baterii 7.4.5. Model zbiornika wodoru 7.4.6. Model sprężarki 7.5. Integracja układów elektrolitycznego wytwarzania wodoru z układami energii napędowej różnej postaci 7.5.1. Bezpośrednie połączenie paneli ogniw fotowoltaicznych i elektrolizerów 7.5.2. Układy zawierające wiele modułów 7.6. Spalanie wodoru w turbinach gazowych 7.6.1. Wprowadzenie 7.6.2. Analiza prostej wodorowej instalacji turbiny gazowej 7.6.3. Obiegi złożone Bibliografia do rozdziału siódmego 8. Wybrane zagadnienia transportu Bibliografia do rozdziału ósmego Przypisy