Baza wiedzy: Politechnika Warszawska

Ustawienia i Twoje konto

Powrót

Elektromobilność wodorowa - niskoemisyjne (odnawialne) źródła wodoru do ogniw paliwowych

Karolina Miłobędzka

Abstract

Climate change and fear of exhausting oil fields are main reasons for searching new alternative methods of fueling vehicles. One of them are Fuel Cell Vehicles (FCV's). This thesis is about most effective and promising technologies of gathering, storing and transporting H2, including the ones that are known and widely practiced as well as those that are still in development. In addition this thesis presents available removable energy sources which can be used for electrolysis and describes their features in context of possible usage in Poland. Finally, fuel cells operation and comparison with ion batteries used in cars is showed. There are many processes allowing acquisition of hydrogen - both for conventional (fossil fuels) and removable (mainly water). In this thesis, among others, the following H2 production technologies are described: steam reforming, coal and artificial waste gasification , technologies of biomass processing, biological methods of hydrogen manufacturing, thermolysis and electrolysis of water. Efficient storage and transport of hydrogen is of the utmost importance in the process of implementing hydrogen economy. Most often hydrogen is stored compressed in pressure tanks – it is the most common technology used in FCV's. Hydrogen can also be stored as liquid and cryolitic liquid – both forms require usage of specially constructed tanks. This thesis examines problems with storing H2 as metal hydrides and using carbon materials as sorbents. The newly researched method of storing H2 in liquid organic carriers, which is very efficient (in comparison to other methods of storing and transporting hydrogen) is also described. Methane is also discussed as a source and carrier of hydrogen. Thesis ends with an extensive summary – pointing out disadvantages and benefits of each method of manufacturing, storing and transportation of H2 and reflects on the future of hydrogen electro-mobility, taking into account economical, ecological and social aspects.
Rodzaj dyplomu
Praca inżynierska / licencjacka
Typ dyplomu
Praca inżynierska
Autor
Karolina Miłobędzka (WBMiP) Karolina Miłobędzka Wydział Budownictwa, Mechaniki i Petrochemii w Płocku (WBMiP)
Tytuł w języku polskim
Elektromobilność wodorowa - niskoemisyjne (odnawialne) źródła wodoru do ogniw paliwowych
Promotor
Jacek Kijeński (WBMiP/ICh) Jacek Kijeński Instytut Chemii (WBMiP/ICh)Wydział Budownictwa, Mechaniki i Petrochemii w Płocku (WBMiP)
Jednostka dyplomująca
Wydział Budownictwa, Mechaniki i Petrochemii w Płocku (WBMiP)
Jednostka prowadząca
Instytut Chemii (WBMiP/ICh)
Kierunek / specjalność studiów
Technologia Chemiczna
Język
(pl) polski
Status pracy
Obroniona
Data obrony
13-05-2019
Data (rok) wydania
2019
Recenzenci
Łukasz Gościniak (WBMiP/ICh) Łukasz Gościniak Instytut Chemii (WBMiP/ICh)Wydział Budownictwa, Mechaniki i Petrochemii w Płocku (WBMiP) Jacek Kijeński (WBMiP/ICh) Jacek Kijeński Instytut Chemii (WBMiP/ICh)Wydział Budownictwa, Mechaniki i Petrochemii w Płocku (WBMiP)
Słowa kluczowe w języku polskim
wodór, elektromobilność, paliwo wodorowe, wytwarzanie wodoru, magazynowanie wodoru, transport wodoru
Słowa kluczowe w języku angielskim
hydrogen, electromobility, hydrogen production, hydrogen storage, hydrogen transport
Streszczenie w języku polskim
Zmiana klimatu oraz obawa przed wyczerpaniem złóż ropy naftowej są głównymi powodami dla, których stale poszukiwane są nowe, alternatywne metody napędzania pojazdów. Jedną z nich jest wykorzystanie ogniw paliwowych zasilanych wodorem (pojazdy FCV). W niniejszej pracy omówiono najbardziej efektywne oraz przyszłościowe technologie pozyskiwania, magazynowania i transportu H2, obejmujące zarówno te znane i wykorzystywane od lat jak i te, które na razie znajdują się na poziomie badań pilotażowych. Dodatkowo przedstawiono dostępne źródła energii odnawialnej, która mogłaby zostać użyta do przeprowadzania procesu elektrolizy oraz omówiono ich cechy w kontekście wykorzystania na terenie Polski. Zaprezentowano działanie ogniw paliwowych oraz dokonano ich porównania z bateriami jonowymi wykorzystywanymi w pojazdach osobowych. Istnieje wiele procesów umożliwiających pozyskiwanie wodoru, zarówno ze źródeł konwencjonalnych (kopalnianych) jak i odnawialnych (głównie woda) Wśród opisanych w poniższej pracy, technologii wytwarzania H2 znajdują się: reforming parowy, zgazowanie węgla oraz odpadów sztucznych, technologie obejmujące przerób biomasy, biologiczne metody wytwarzania wodoru, termoliza oraz elektroliza wody. Wydajne magazynowanie i transport wodoru ma kluczowe znaczenie w procesie implementacji gospodarki wodorowej. Najczęściej wodór magazynuje się w postaci sprężonej w zbiornikach ciśnieniowych – jest to najczęściej wykorzystywana technologia stosowana w konstrukcji pojazdów FCV. Wodór może być też przechowywany w postaci ciekłej oraz w cieczy kriogenicznej, obie formy wymagają zastosowania specjalnej konstrukcji zbiorników. W pracy przedstawiono też problematykę przechowywania H2 w postaci wodorków metali oraz przy użyciu materiałów węglowych jako sorbentów. Opisana została nowoczesna metoda przechowywania H2 w postaci ciekłych nośników organicznych, która charakteryzuje się wysoką efektywnością w porównaniu do innych sposobów magazynowania i transportu. W pracy zwrócono również uwagę na duże znaczenie metanu jako źródła i nośnika wodoru. Praca jest zakończona obszernym podsumowaniem, wyszczególniającym wady i zalety poszczególnych metod wytwarzania, magazynowania i transportu oraz rozważa przyszłość elektromobilności wodorowej z uwzględnieniem aspektów ekonomicznych, ekologicznych i społecznych.
Plik pracy
    Poproś o plik WCAG
    Pola lokalne
    Identyfikator pracy APD: 30132

    Jednolity identyfikator zasobu
    https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTcceab5e41375482f8e50eb4367b462de/
    URN
    urn:pw-repo:WUTcceab5e41375482f8e50eb4367b462de

    Potwierdzenie
    Czy jesteś pewien?
    Zgłoszenie uwag dotyczących tej strony
    Schowek