Παραγωγή υδρογόνου με φωτοκαταλυτική διάσπαση του ύδατος και αποθήκευσή του ως μεταλλικό υδρίδιο

Hydrogen production by photocatalytic decomposition of water and its storage as a metal hydride (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. ΜΠΟΛΤΕΤΣΟΣ, ΝΙΚΟΛΑΟΣ
  3. Κατάλυση και Προστασία του Περιβάλλοντος (ΚΠΠ)
  4. 18 Σεπτεμβρίου 2022 [2022-09-18]
  5. Ελληνικά
  6. 102
  7. ΜΑΚΡΙΔΗΣ, ΣΟΦΟΚΛΗΣ
  8. ΜΑΚΡΙΔΗΣ, ΣΟΦΟΚΛΗΣ | ΒΑΚΡΟΣ, ΙΩΑΝΝΗΣ
  9. Υδρογόνο | Φωτοκατάλυση | Φωτοκαταλύτες | Μεταλλικό Υδρίδιο
  10. 15
  11. 23
  12. Περιέχει: 5 εικόνες, 24 σχήματα και 7 πίνακες
  13. Παραγωγή Υδρογόνου από Υδρογονάνθρακες/Χαράλαμπος Ματραλής (2015)
    • Το υδρογόνο είναι ένας νέος ενεργειακός φορέας που έχει προσελκύσει το παγκόσμιο ενδιαφέρον. Θεωρείται από πολλούς ερευνητές ως το μελλοντικό ενεργειακό νόμισμα του πλανήτη, καθώς το μεγάλο του πλεονέκτημα είναι οι μηδενικοί περιβαλλοντικοί ρύποι που παράγονται κατά την καύση του. Στην περίπτωση που επιλεγεί ως τροφοδοσία το νερό, τότε το υδρογόνο αποκτά ακόμη ένα σημαντικό πλεονέκτημα, την αφθονία της πρώτης ύλης. Οι κυριότερες τροφοδοσίες για την παραγωγή του υδρογόνου είναι κυρίως οι αέριοι και υγροί υδρογονάνθρακες, ενώ ακολουθούν κατά σειρά παραγόμενης ποσότητας η βιομάζα και τέλος η υδρόλυση του νερού. Παρά το γεγονός πως το παραγόμενο υδρογόνο από την διάσπαση του νερού αποτελεί ένα μικρό κλάσμα της συνολικής ποσότητάς του, το νερό παρουσιάζεται ως η πιο ελπιδοφόρα πρώτη ύλη. Η τεχνολογική εξέλιξη των αντιδραστήρων και τη διεύρυνση της ανθρώπινης γνώσης για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, θα έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της παραγωγής υδρογόνου μέσω της ηλεκτρόλυσης του νερού, και την μετατροπή της σε κλίμακα οικονομίας δημιουργώντας ένα εντελώς διαφορετικό ενεργειακό επίπεδο. Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η παρουσίαση όλων των πρώτων υλών, καθώς και των καθιερωμένων τεχνολογιών που χρησιμοποιούνται στη σημερινή βιομηχανία για την παραγωγή υδρογόνου. Ιδιαίτερη επισήμανση γίνεται για την φωτοκαταλυτική διάσπαση του νερού τονίζοντας τα χαρακτηριστικά των υλικών που χρησιμοποιούνται ως φωτοκαταλύτες, την επίδραση της μορφολογίας τους, καθώς και την ενίσχυσή τους με άλλες ουσίες. Τέλος αναφέρονται οι μέθοδοι αποθήκευσης και διανομής του υδρογόνου ως τελικό προϊόν, με έμφαση τις ενώσεις των υδριδίων. Η μελέτη αυτής της διπλωματικής εργασίας βασίστηκε στη βιβλιογραφική αναζήτηση μεθόδων παραγωγής υδρογόνου, από βάσεις δεδομένων και επιστημονικά περιοδικά. Είναι πλέον σαφές ότι το υδρογόνο κατέχει ένα σημαντικό ρόλο για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών σε παγκόσμιο επίπεδο, ενώ η μελλοντική του εξέλιξη, σε σύγκριση με τους άλλους ενεργειακούς φορείς και κυρίως τα ορυκτά καύσιμα, είναι ικανή να προκαλέσει διαφοροποίηση των σχέσεων αλληλεξάρτησης ανάμεσα στα κράτη. Είναι σημαντικό να συνεχιστούν οι έρευνες και οι μελέτες, ώστε να βρεθούν τρόποι με τους οποίους το υδρογόνο μπορεί να συμβάλει στην επίτευξη ενός οικονομικού βιώσιμου ενεργειακού μέλλοντος, διατηρώντας το περιβάλλον καθαρό και κυρίως χωρίς να μειώνει περαιτέρω τους ήδη εξαντλημένους φυσικούς πόρους.
    • Hydrogen is a new energy carrier that has attracted worldwide interest. It is considered by many researchers as the future energy currency of the planet, as its great advantage is the zero environmental pollutants produced during its combustion. If water is chosen as the feed, then hydrogen gains another important advantage, the abundance of raw material. The main supplies for the production of hydrogen are mainly gaseous and liquid hydrocarbons, followed by biomass and finally the hydrolysis of water. Despite the fact that the hydrogen produced by the splitting of water is a small fraction of its total amount, water is presented as the most promising raw material. The technological development of reactors and the expansion of human knowledge about renewable energy sources, will result in increased hydrogen production through the electrolysis of water, and its conversion to economical scale creating a completely different energy level. The purpose of this paper is to present all the raw materials, as well as the established technologies used in today's industry for the production of hydrogen. Special emphasis is placed on the photocatalytic decomposition of water, emphasizing the characteristics of the materials used as photocatalysts, the effect of their morphology, as well as their reinforcement with other substances. Finally, the methods of storage and distribution of hydrogen as a final product are mentioned, with emphasis on the compounds of hydrides. The study of this dissertation was based on the bibliographic search of hydrogen production methods, from databases and scientific journals. It is now clear that hydrogen has an important role to play in meeting global energy needs, and its future development, compared to other energy sources and especially fossil fuels, is capable of diversifying interdependence between states. . It is important to continue research and studies to find ways in which hydrogen can contribute to an economically sustainable energy future, keeping the environment clean and, above all, without further reducing already depleted natural resources.
  15. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.