ebook Energetyka Wodorowa Tadeusz Chmielniak, Tomasz Chmielniak

Spis treści ebooka Energetyka Wodorowa

Przedmowa 9
Podziękowania 10

Wykaz używanych skrótów 11

Rozdział 1. Wprowadzenie 13
1.1. Ogólna charakterystyka scenariuszy zwiększenia roli wodoru w gospodarce 13
1.2. Produkcja i wykorzystanie wodoru. Główne zadania i możliwości rozwoju 17
1.3. Zakres opracowania 26
Bibliografia do rozdziału pierwszego 28

Rozdział 2. Podstawy termodynamiczne 29
2.1. Funkcje stanu 29
2.2. Prawo zachowania energii. Pierwsza zasada termodynamiki 30
2.3. Druga zasada termodynamiki. Generacja entropii 35
2.4. Połączenie pierwszej i drugiej zasady termodynamiki 38
2.5. Praca maksymalna 39
2.6. Metoda entropowa analizy technologii energetycznych 41
2.7. Potencjał chemiczny 48
2.8. Układy z reakcjami chemicznymi 52
2.9. Warunki równowagi 53
2.10. Uogólnione równanie fundamentalne 54
2.11. Reakcja standardowa 55
2.12. Reakcja tworzenia 57
2.13. Bilansowanie procesów spalania 58
2.14. Reakcje jonowe 63
Bibliografia do rozdziału drugiego 65

Rozdział 3. Wodór. Podstawowe właściwości 67
3.1. Izotopy i molekuły wodoru 67
3.2. Równanie stanu 69
3.3. Temperatura adiabatycznego spalania 73
3.4. Efekt Joule’a-Thomsona (J-T) 74
Bibliografia do rozdziału trzeciego 74

Rozdział 4. Wytwarzanie wodoru z paliw węglowodorowych 75
4.1. Technologie produkcji wodoru z paliw gazowych i ciekłych 76
4.1.1. Reforming parowy gazu ziemnego 78
4.1.2. Reforming parowy alkanów C₂-C₄ [4.1] 84
4.1.3. Reforming parowy ciekłych węglowodorów [4.1] 85
4.1.4. Częściowe utlenianie węglowodorów 89
4.1.5. Reforming autotermiczny metanu 90
4.1.6. Piroliza metanu 90
4.2. Technologie produkcji wodoru z węgla 96
4.2.1. Zgazowanie węgla 97
4.2.2. Piroliza węgla 120
4.2.3. Opcje technologiczne instalacji wytwarzania wodoru na drodze zgazowania i pirolizy węgla 130
4.2.4. Obciążenie emisją CO₂ procesów produkcji wodoru z węgla 130
4.2.5. Koszty produkcji wodoru z węgla 137
4.3. Zgazowanie biomasy 144
4.3.1. Technologie zgazowania biomasy 144
4.3.2. Produkcja wodoru 146
4.3.3. Koszty produkcji wodoru z biomasy 159
Bibliografia do rozdziału czwartego 163

Rozdział 5. Metody rozkładu wody na wodór i tlen 169
5.1. Wprowadzenie 169
5.2. Istota działania podstawowego modułu elektrolizera 171
5.3. Napięcie standardowe procesu 175
5.4. Ogólna charakterystyka napięcia w rzeczywistym module elektrolizera 182
5.4.1. Nadnapięcie aktywacyjne. Równanie Butlera-Volmera 183
5.4.2. Straty koncentracji 185
5.4.3. Straty omowe 186
5.5. Bilansowanie substancji i energii w elektrolizerach. Ogólne założenia 188
5.5.1. Bilans substancji w elektrolizerze (polimerowym) 190
5.6. Bilans energii 201
5.7. Sprawność procesu elektrolizy 205
5.8. Elektrolizery alkaliczne 207
5.9. Elektrolizery fosforowe (z elektrolitem H₃PO₄) 211
5.10. Elektrolizery tlenkowe 212
5.10.1. Modele dyfuzji 212
5.10.2. Charakterystyka napięciowo-prądowa 219
5.10.3. Bilans energii i entropii 224
5.11. Koelektroliza 231
5.11.1. Charakterystyka napięciowo-prądowa 231
5.11.2. Bilans energii 238
5.11.3. Sprawność koelektrolizy 240
5.12. Generatory wodoru 241
Bibliografia do rozdziału piątego 248

Rozdział 6. Wybrane zagadnienia transportu i magazynowania wodoru 251
6.1. Transport rurociągowy 251
6.2. Magazynowanie 253
6.3. Termodynamiczne aspekty ładowania i wyładowania magazynów (zasobników) wodoru 261
6.4. Bezpieczeństwo 269
Bibliografia do rozdziału szóstego 270

Rozdział 7. Energetyczne wykorzystanie wodoru 273
7.1. Ogólna charakterystyka struktur technologicznych 273
7.2. Ogniwa paliwowe i ich charakterystyki 280
7.2.1. Ogólna charakterystyka ogniw paliwowych 280
7.2.2. Istota działania ogniwa paliwowego 281
7.2.3. Bilans energii dla ogniwa 283
7.2.4. Siła elektromotoryczna ogniwa 285
7.2.5. Ogólna charakterystyka strat potencjału w rzeczywistym ogniwie 290
7.2.6. Ogólna charakterystyka technologiczna stosowanych ogniw (instalacji) paliwowych 305
7.3. Instalacje energetyczne z ogniwami paliwowymi 322
7.3.1. Skojarzona produkcja elektryczności i ciepła 323
7.3.2. Integracja ogniwa paliwowego z turbiną gazową 332
7.4. Charakterystyki modułów pracujących w instalacjach wytwarzania i wykorzystania wodoru zintegrowanych z OZE 338
7.4.1. Analityczny opis promieniowania słonecznego 338
7.4.2. Charakterystyki ogniw fotowoltaicznych 349
7.4.3. Turbiny wiatrowe 363
7.4.4. Model baterii 366
7.4.5. Model zbiornika wodoru 368
7.4.6. Model sprężarki 369
7.5. Integracja układów elektrolitycznego wytwarzania wodoru z układami energii napędowej różnej postaci 370
7.5.1. Bezpośrednie połączenie paneli ogniw fotowoltaicznych i elektrolizerów 370
7.5.2. Układy zawierające wiele modułów 372
7.6. Spalanie wodoru w turbinach gazowych 373
7.6.1. Wprowadzenie 373
7.6.2. Analiza prostej wodorowej instalacji turbiny gazowej 374
7.6.3. Obiegi złożone 377
Bibliografia do rozdziału siódmego 378

Rozdział 8. Wybrane zagadnienia transportu 385
Bibliografia do rozdziału ósmego 390

Szczegóły ebooka Energetyka Wodorowa

ISBN:

9788301243906

Wydawca:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2025

Typ publikacji:

Ebook

Język:

polski

Format:

epub mobi

Liczba stron:

450

Miejsce wydania:

Warszawa

ISBN dla wersji papierowej:

9788301242046

Recenzje ebooka Energetyka Wodorowa