промислових масштабах з достатнім ступенем економічності може бути здійснено електролізом води, пиролизом води в плазмотроне, обробкою біомаси водяною парою, фоторазложенія води в присутності ферментів, проведенням термохімічних і термоелектрохімічних циклів розкладання води.
Термохімічні цикли представляють собою чергування екзо-і ендотермічних процесів і протікають при відносно низьких температурах (схема В«теплового насосаВ»):
,
.
Комбіновані термоелектрохімічних цикли здійснюються з використанням на одній зі стадій енергії АЕС:
,
,
де М - реагент з більшим, ніж у водню спорідненістю до кисню, що забезпечує термодинамічну можливість процесу при відносно низькій температурі; МО - оксид, легко дисоціюють при нагріванні.
Використання інших альтернативних джерел енергії обмежується проблемою В«концентрації енергіїВ» (HH Семенов). Так, наприклад, всі енергетичні потреби людства може задовольнити лише 0,5% сонячної енергії, що падає на землю. Однак для її поглинання та утилізації необхідні геліоустановки загальною площею 130000 км2. У зв'язку з цим виникає завдання вишукування більш технологічних концентрованих видів енергії. Вона може бути вирішена переходом від традиційної схеми вироблення електричної енергії через механічну
В
до схеми безпосереднього перетворення теплової енергії в електричну
.
Для цієї мети використовуються:
- магнітогідродинамічні генератори (МГД-генератори), в яких кінетична енергія низькотемпературної плазми за рахунок гальмування в магнітному полі переходить в електричну енергію постійного струму;
- паливні елементи (електрохімічні генератори), в яких здійснюється безпосереднє перетворення енергії горіння реакційноздатних палив (водень, спирти, альдегіди та інші активні відновники) в електричну енергію.
В обох випадках ККД цього процесу істотно перевищує ККД традиційних процесів.
2.4 Раціональне використання енергії в хімічній промисловості
Висока частка енергії в собівартості хімічної продукції зумовила необхідність її раціонального і економічного використання у виробництві. Критерієм економічності використання енергії всіх видів є коефіцієнт використання енергії, рівний відношенню кількості енергії, теоретично необхідної на виробництво одиниці продукції (WT), до кількості енергії, практично витраченої на це (ЖП):
. (2.2)
Для високотемпературних ендотермічних процесів коефіцієнт використання теплової енергії не перевищує 0,7, тобто до 30% енергії йде з продуктами реакції у вигляді теплових втрат.
Раціональне використання енергії в хімічному виробництві означає застосування мето...
