Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.

Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Топливный элемент: проблемы и перспективы

Содержание

Водородный автомобиль2001 г. Автомобиль «Нива» (Россия)на топливном элементе, разработанномдля космического корабля «Буран»2001 г. Автомобиль HydroGen1 (на базе Opel Zafira)корпорации General Motors (США) – рекордсменсреди машин на топливных элементах2008 г. Городской автобусна топливных элементах (Китай)1982 г. Первый
Топливный элемент: проблемы и перспективыО.А.Козадеровкандидат химических наукассистент кафедры физической химииВоронежского государственного университетаВсе иллюстрации взятыиз открытых Интернет-источников Водородный автомобиль2001 г. Автомобиль «Нива» (Россия)на топливном элементе, разработанномдля космического корабля «Буран»2001 Цель и средствапрограмма бюджетных инвестиций США предполагает в ближайшие 10 лет вложить 1973 год: нефтяное эмбарго 1974 год: экономический кризис, прогнозы истощения запасов нефти и создание Мировой водородной ассоциацииТемпы добычитрадиционных видов топлива Традиционная энергетика и экологияРаспределение валового выбросапо отраслям промышленности (Воронеж)Изменение средней температуры на Земле Топливный элемент (ТЭ)Химический источник тока, в котором электрическая энергия образуется в результате Преимущества электрохимического способа преобразования энергии Топливный элемент: сравнение с гальваническим элементом и аккумуляторомГальванический элемент(«батарейка») – работает, покане Открытие топливного элементаВильям Гроув(1811 – 1896)Людвиг Монд(1839 – 1909)Вильгельм Оствальд(1853-1932)Конструкция топливногоэлемента В.Гроува Водород – идеальное топливо для ТЭхимически активныйэкологически чистый – при его окислении Требования к электродам ТЭобеспечение условий для большой скорости токообразующей химической реакции в Низкотемпературные щелочные ТЭЭлектролит - жидкий раствор щелочиматериал электродов – никель (устойчив в Низкотемпературные кислотные ТЭЭлектролит - жидкий раствор кислотыМатериал электродов – графит (устойчив в ТЭ с твердополимерным электролитомЭлектролит – твердая полимерная ионообменная мембранаМатериал электродов – графитКатализатор Недостатки платиновых катализатороввысокая стоимостьдефицит природных запасов платиныплатиновые электроды резко снижают свою активность Биотопливный элементПринцип – использование природных катализаторовФерменты-гидрогеназы, ответственные за окисление и образование водорода, Высокотемпературные ТЭ: ускорение реакций на электродах при значительном повышении температуры Тип 1электролит Преимущества топливных элементоввысокий коэффициент полезного действияэкологическая чистотабесшумностьширокий диапазон мощностей и применяемого топливавозможность Проблемы коммерциализации ТЭвысокая стоимость по сравнению с традиционными установкаминедостаточный срок службы Перспективы применения ТЭРост производстватопливных элементов (прогноз)Области применения топливных элементов
Слайды презентации

Слайд 2 Водородный автомобиль
2001 г. Автомобиль «Нива» (Россия)
на топливном элементе,

Водородный автомобиль2001 г. Автомобиль «Нива» (Россия)на топливном элементе, разработанномдля космического корабля

разработанном
для космического корабля «Буран»
2001 г. Автомобиль HydroGen1 (на базе

Opel Zafira)
корпорации General Motors (США) – рекордсмен
среди машин на топливных элементах

2008 г. Городской автобус
на топливных элементах (Китай)

1982 г. Первый в мире
водородный микроавтобус
«Квант-РАФ» (СССР)

Слайд 3 Цель и средства
программа бюджетных инвестиций США предполагает в

Цель и средствапрограмма бюджетных инвестиций США предполагает в ближайшие 10 лет

ближайшие 10 лет вложить 5.5 млрд. долл. в развитие

технологии топливной энергетики, промышленные компании - почти в 10 раз больше

Слайд 4 1973 год: нефтяное эмбарго

1973 год: нефтяное эмбарго

Слайд 5 1974 год: экономический кризис, прогнозы истощения запасов нефти

1974 год: экономический кризис, прогнозы истощения запасов нефти и создание Мировой водородной ассоциацииТемпы добычитрадиционных видов топлива

и создание Мировой водородной ассоциации
Темпы добычи
традиционных видов топлива

Слайд 6 Традиционная энергетика и экология
Распределение валового выброса
по отраслям промышленности

Традиционная энергетика и экологияРаспределение валового выбросапо отраслям промышленности (Воронеж)Изменение средней температуры на Земле

(Воронеж)
Изменение средней температуры на Земле

Слайд 7 Топливный элемент (ТЭ)
Химический источник тока, в котором электрическая

Топливный элемент (ТЭ)Химический источник тока, в котором электрическая энергия образуется в

энергия образуется в результате химической реакции между восстановителем и

окислителем, непрерывно поступающими к электродам ТЭ извне. Продукты реакции непрерывно выводятся из топливного элемента.

Слайд 8 Преимущества электрохимического способа преобразования энергии

Преимущества электрохимического способа преобразования энергии

Слайд 9 Топливный элемент: сравнение с гальваническим элементом и аккумулятором
Гальванический

Топливный элемент: сравнение с гальваническим элементом и аккумуляторомГальванический элемент(«батарейка») – работает,

элемент
(«батарейка») – работает, пока
не израсходуются реагенты
Аккумулятор – требует
периодической подзарядки
может

работать
неограниченное время, пока в него подаются
реагенты и отводятся продукты реакции

Слайд 10 Открытие топливного элемента
Вильям Гроув
(1811 – 1896)
Людвиг Монд
(1839 –

Открытие топливного элементаВильям Гроув(1811 – 1896)Людвиг Монд(1839 – 1909)Вильгельм Оствальд(1853-1932)Конструкция топливногоэлемента В.Гроува

1909)
Вильгельм Оствальд
(1853-1932)
Конструкция топливного
элемента В.Гроува

Слайд 11 Водород – идеальное топливо для ТЭ
химически активный
экологически чистый

Водород – идеальное топливо для ТЭхимически активныйэкологически чистый – при его

– при его окислении образуется вода
удовлетворяет условию легкого подвода

в топливный элемент и отвода продуктов реакции из ТЭ
оптимальный источник – вода, электролизом которой Н2 может быть получен (процесс энергоемкий)
сейчас водород получают за счет более дешевой переработки природного газа, основным компонентом которого является метан
СН4 + Н2О(пар) = 3Н2 + СО

Слайд 12
Требования к электродам ТЭ
обеспечение условий для большой скорости

Требования к электродам ТЭобеспечение условий для большой скорости токообразующей химической реакции

токообразующей химической реакции в ТЭ
пористые
каталитически активные
универсальный материал - платина

Pt
высокоактивна
долговечна
устойчива к коррозии и компонентам электролита.


Слайд 13 Низкотемпературные щелочные ТЭ
Электролит - жидкий раствор щелочи
материал электродов

Низкотемпературные щелочные ТЭЭлектролит - жидкий раствор щелочиматериал электродов – никель (устойчив

– никель (устойчив в щелочных растворах)
Катализатор – платина
Применение –космические

и военные программы ("Аполлон", "Шаттл", "Буран")
Коммерческое применение ограничено из-за использования платины и чистых водорода и кислорода.

Батарея щелочных топливных
элементов космического корабля
«Буран» (СССР)

Космический корабль «Шаттл» (США),
системы обеспечения которого
работали на щелочных ТЭ

Слайд 14 Низкотемпературные кислотные ТЭ
Электролит - жидкий раствор кислоты
Материал электродов

Низкотемпературные кислотные ТЭЭлектролит - жидкий раствор кислотыМатериал электродов – графит (устойчив

– графит (устойчив в кислотных растворах)
Катализатор – платина и

ее сплавы
Окислителем может служить кислород воздуха, так как компоненты воздуха химически не взаимодействуют с кислотным электролитом
Применение – в стационарных электрогенераторных устройствах в зданиях, гостиницах, больницах, аэропортах и электростанциях
Коммерческое применение ограничено из-за использования платины и чистого водорода


Слайд 15 ТЭ с твердополимерным электролитом
Электролит – твердая полимерная ионообменная

ТЭ с твердополимерным электролитомЭлектролит – твердая полимерная ионообменная мембранаМатериал электродов –

мембрана
Материал электродов – графит
Катализатор – платина и ее сплавы
Восстановителем

может служить метанол
Замена жидкого агрессивного электролита на мембрану упрощает герметизацию элемента, уменьшает коррозию и обеспечивает долгий срок службы ТЭ
Применение – на транспорте и стационарных установках небольшого размера
Коммерческое применение ограничено из-за использования платины и высокой стоимости ионообменных мембран


Слайд 16 Недостатки платиновых катализаторов
высокая стоимость
дефицит природных запасов платины
платиновые электроды

Недостатки платиновых катализатороввысокая стоимостьдефицит природных запасов платиныплатиновые электроды резко снижают свою

резко снижают свою активность ("отравляются") под воздействием примесей –

каталитических ядов (например, монооксида углерода и соединений серы)

Слайд 17 Биотопливный элемент
Принцип – использование природных катализаторов
Ферменты-гидрогеназы, ответственные за

Биотопливный элементПринцип – использование природных катализаторовФерменты-гидрогеназы, ответственные за окисление и образование

окисление и образование водорода, являются уникальными эффективными неплатиновыми катализаторами

для этих процессов
Недостатки: малый срок службы и небольшая мощность

Слайд 18 Высокотемпературные ТЭ: ускорение реакций на электродах при значительном

Высокотемпературные ТЭ: ускорение реакций на электродах при значительном повышении температуры Тип

повышении температуры
Тип 1
электролит - из расплава карбонатов лития

и натрия, находящийся в порах керамической матрицы
материал катода - оксиды никеля и лития, анода – никель, легированный хромом

Тип 2
твердый электролит на основе оксидов циркония и иттрия
анод из никеля, модифицированного оксидом циркония, и катод из оксидных полупроводниковых соединений

Основная проблема – коррозия электродов и других деталей ТЭ.
Не приспособлены для работы в режиме частых запусков-остановок.

Слайд 19 Преимущества топливных элементов
высокий коэффициент полезного действия
экологическая чистота
бесшумность
широкий диапазон

Преимущества топливных элементоввысокий коэффициент полезного действияэкологическая чистотабесшумностьширокий диапазон мощностей и применяемого

мощностей и применяемого топлива
возможность параллельной генерации тепла
при необходимости можно

использовать воду, которая является продуктом химической реакции

Слайд 20 Проблемы коммерциализации ТЭ

высокая стоимость по сравнению с традиционными

Проблемы коммерциализации ТЭвысокая стоимость по сравнению с традиционными установкаминедостаточный срок службы

установками

недостаточный срок службы

  • Имя файла: toplivnyy-element-problemy-i-perspektivy.pptx
  • Количество просмотров: 158
  • Количество скачиваний: 1
- Предыдущая Правила для оператора ПК
Следующая - Производство пороха АПЦ-235А

Похожие презентации

Сложные вопросы ЕГЭ по химии Сложные вопросы ЕГЭ по химии 110
Применение металлов Применение металлов 136
Основные химические понятия. Основные химические понятия. 130
Презентация по химии на тему Оксиды (8 класс) Презентация по химии на тему Оксиды (8 класс) 158
электронная природа химической связи электронная природа химической связи 125
Химические свойства и применение алканов Химические свойства и применение алканов 132
Презентация для учащихся 8х классов на тему Основания Презентация для учащихся 8х классов на тему Основания 170
м м 130
Ионная химическая связь Ионная химическая связь 170
Презентация по химии на тему Альдегиды Презентация по химии на тему Альдегиды 154
Химия в живописи Химия в живописи 193
Вода и свойства воды Вода и свойства воды 109
Химическая связь. Валентность элементов в ковалентных соединениях. Степень окисления элементов Химическая связь. Валентность элементов в ковалентных соединениях. Степень окисления элементов 156
Токсикологическая химия Токсикологическая химия 151
Нафта Нафта 143
Системы электрохимической защиты объектов трубопроводного транспорта. Нормативы Системы электрохимической защиты объектов трубопроводного транспорта. Нормативы 162
Презентация по химии на тему Карбоновые кислоты Презентация по химии на тему Карбоновые кислоты 174
Альдегиды (10 класс) Альдегиды (10 класс) 136
Получение гидроген хлорида Получение гидроген хлорида 134
Предпосылки открытия Периодического закона Д. И. Менделеевым Предпосылки открытия Периодического закона Д. И. Менделеевым 159
Синтетическая радуга Синтетическая радуга 133
Электрофильное замещение в ароматических соединениях Электрофильное замещение в ароматических соединениях 137
Подготовка газа к транспорту с применением процесса низкотемпературной сепарации Подготовка газа к транспорту с применением процесса низкотемпературной сепарации 146
Посвящение в химики Посвящение в химики 162
Химическая связь Химическая связь 143
А.Д. Сахаров – выдающийся ученый и правозащитник современности А.Д. Сахаров – выдающийся ученый и правозащитник современности 122
Нуклеиновые кислоты в клетке Нуклеиновые кислоты в клетке 182
Презентация по химии Егэ-2017-к вопросу №14Алканы Презентация по химии Егэ-2017-к вопросу №14Алканы 154
Подгруппа углерода. Подгруппа углерода. 170
ОВР в органической химии ОВР в органической химии 119