Содержание
Водородная жажда
25 августа 2021 в 16:33
Одна из ключевых трудностей на пути развития водородной энергетики – недостаток чистой воды. Как ранее писал «Переток», для производства одной тонны водорода методом электролиза требуется девять тонн очищенной или 18 тонн обычной природной воды. Впрочем, по сравнению с другими секторами экономики, водопотребление в водородной энергетике не так уж велико. Эксперт Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA) Хериб Бланко провёл исследование и выяснил, сколько воды понадобится для всех электролитических установок к 2050 году и каких энергетических затрат это потребует.
Водород как удобный для хранения и обладающий достаточной плотностью энергоноситель позволяет декарбонизировать самые энергоёмкие сферы экономики, в том числе металлургию, что успешно показал опыт шведских сталелитейщиков. Одним из наиболее перспективных с точки зрения снижения нагрузки на окружающую среду считается так называемый «зелёный» водород, получаемый методом электролиза – разделением воды на кислород и водород при помощи электричества от ВИЭ.
При всех технических трудностях, многие эксперты смотрят на перспективы этого метода с оптимизмом, учитывая стабильное снижение стоимости энергии от ВИЭ в последние годы. Однако есть и другая проблема – хватит ли на Земле чистой воды для масштабного развертывания водородной энергетики и не перечеркнут ли затраты на водоочистку все преимущества водорода как энергоносителя?
Сколько воды нужно для электролиза
Как отмечает Хериб Бланко в своей статье на портале Energy Post, электролиз требует минимум 9 кг воды на килограмм водорода, или, если брать в расчёт процесс деминерализации (а для электролиза годится только деминерализованная вода), от 18 до 24 кг воды на 1 кг готового топлива. При другом популярном способе производства водорода, так называемом паровом риформинге метана (steam reforming of methane – SRM), воды расходуется меньше – 4,5 кг, однако SRM-установки требовательны с точки зрения охлаждения, на которое также требуется вода – от 6,4 до 32,2 кг на 1 кг водорода дополнительно.
Ещё один компонент, который необходимо учитывать – потребление воды при производстве возобновляемой энергии или природного газа, необходимых для выработки водорода. Водопотребление для фотоэлектрических панелей может варьироваться между 50 и 400 литрами на 1 МВт*ч (2,4–19 кг воды на 1 кг водорода). Для ветровых установок показатели кратно меньше – от 5 до 45 литров на 1 МВт*ч (0,2–2,1 кг воды на 1 кг водорода). Водная ёмкость производства природного газа составляет 1,14 кг. Итого, общее потребление воды для производства водорода с помощью солнечных панелей и ветровых установок в среднем может составлять 32 кг и 22 кг воды на килограмм водорода соответственно.
Г-н Бланко отмечает, что как и с выбросами СО2, чтобы снизить водный след (количество воды, прямо или косвенно используемой человеком, группой людей или в рамках какого-либо процесса) от промышленного электролиза, нужно использовать ВИЭ. Даже при частичном использовании ископаемого топлива для производства электроэнергии из водорода потребление воды существенно выше, чем в процессе электролиза.
К примеру, расход воды для производства электричества из водорода с использованием природного газа может доходить до 2,5 тыс. литров на 1 МВт*ч. При этом расход воды при производстве водорода с использованием солнечных панелей и ветра, очевидно, будет снижаться со временем из-за повышения эффективности процесса.
Потребление воды при производстве водорода с использованием разных энергоносителей
Водородный спрос на H2O в 2050 году превысит водопотребление Италии
«Если взять за точку отсчёта потребление воды на душу населения, и принять за среднее значение 400 куб. м воды на человека в год, производство водорода к 2050 году потребует столько же воды, сколько нужно населению средней европейской страны с 62 миллионами жителей», – следует из расчётов Statista, на которые ссылается Energy Post. За основу расчёта был взят усреднённый расход воды для пиковых стран: Люксембурга (75 куб. м на человека в год) и США (1,2 тыс.
куб. м). Для наглядности: сейчас население Италии составляет 60,2 млн человек, Франции – 69 млн.
Согласно данным доклада «Перспективы мирового энергетического перехода» (World Energy Transitions Outlook), подготовленного экспертами IRENA, спрос на водород к 2050 году составит около 74 Эксаджоулей (10¹⁸ Дж), две трети из которых будут приходиться на водород, произведённый с помощью ВИЭ. Сегодня же эта цифра не превышает 8,4 Эксаджоулей.
Если все потребности в водороде в 2050 году будут удовлетворены посредством электролиза, потребление воды при этом составил около 25 млрд куб. м. Для сравнения: в агросекторе текущее водопотребление составляет 2 800 млрд куб. м, в промышленности – 800 млрд, в городском хозяйстве – 470 млрд. Текущий объём производства водорода методом риформинга природного газа и газификации угля требует 1,5 млрд куб. м воды.
Водопотребление по секторам экономики
Цена вопроса: сколько денег и энергии нужно на подготовку воды для электролиза
Аппараты для электролиза требуют специально подготовленной воды высокого качества, в ином случае они быстро выйдут из строя.
Многие элементы электролитической установки, в том числе мембрана, диафрагма и катализаторы для щёлочи, чувствительны к неблагоприятному воздействию содержащихся в воде примесей – железа, хрома, меди и других.
На подготовку воды приходится сравнительно небольшая доля в затратах энергии и стоимости. Самая дорогая и энергоёмкая процедура – опреснение. Наиболее распространенная технология для этого – обратный осмос, на который приходится 70% всех опреснительных установок в мире. Стоимость опреснительной установки мощностью 1 куб. м в сутки составляет около $2 тыс., при этом стоимость подготовки воды методом обратного осмоса составляет приблизительно $1 на кубометр и меньше, в зависимости от цены на электричество в том или ином регионе. Транспортировка может добавить к этой сумме ещё $1–2 доллара на кубометр. Даже при таких условиях доля подготовки воды в стоимости производства водорода не превысит $0,05 на 1 кг водорода. Для сравнения: стоимость возобновляемого водорода сегодня может составлять $2–3 на 1 кг при использовании ВИЭ и $4–5 – при традиционных энергоресурсах.
Иными словами, на подготовку воды придётся менее 2% общей стоимости электролиза. Использование морской воды для этих нужд увеличивает долю водоподготовки в стоимости в 2,5–5 раз.
Количество энергии, необходимое для электролиза, также сравнительно невелико в общем объёме энергии, потребляемой электролитической установкой. Современные установки обратного осмоса требуют около 3 кВт*ч на 1 куб. м. Дистилляционные установки расходуют больше – от 40 до 80 кВт*ч на 1 куб. м. При самом консервативном (энергоёмком) сценарии, с использование дистилляторов количество энергии, необходимое для подготовки воды, составит около 0,7 кВт*ч на 1 кг водорода. В относительных числах доля водоподготовки в общих энергозатратах при электролизе не превысит 1%.
Определённую проблему представляет утилизация рассола, остающегося после опреснения морской воды. Безусловно, чтобы снизить воздействие на экосистему, его необходимо подвергнуть дополнительной переработке, что может повысить стоимость опресненной воды ещё на $0,6–2,4 на 1 куб.
м. Кроме того, более строгие требования к качеству воды для электролиза по сравнению с питьевой водой могут привести к удорожанию очистки, но при этом её доля всё равно будет сравнительно небольшой.
Доля опреснения воды в общей стоимости водорода и энергозатратности его производства
«Итак, водный след – это параметр с очень высокой локальной спецификой, зависящий от доступности, уровня потребления и загрязнения воды в том или ином регионе. Следует учитывать необходимость баланса с экосистемой и воздействие долгосрочных климатических трендов. Однако, наличие достаточного количества воды очевидно не станет значимым барьером для масштабирования водородной энергетики», – заключает Хериб Бланко.
«Голубой» водород: проблема, а не решение?
Между тем, скепсис касаемо перспектив водородной энергетики звучит всё отчетливее. В середине августа в издании Energy Science & Engineering было опубликовано исследование
профессора экологии и экологической биологии Корнуэльского университета Роберта Хорвата и его коллеги из Стэнфорда Марка Джейкобсона.
Учёные утверждают, что производство водорода из природного газа более вредно с точки зрения выбросов СО₂, чем просто сжигание природного газа.
«Использование «голубого» водорода (произведённого методом риформинга метана –ред.) крайне трудно оправдать с точки зрения снижения воздействия на климат», – пишут исследователи. Авторы указывают, что в процессе производства этого топлива содержится три потенциальных источника выбросов парниковых газов. Во-первых, не весь объём СО₂, остающийся в процессе риформинга, можно уловить. Во-вторых, если энергию, необходимую для риформинга и улавливания СО₂ будут получать от сжигания того же природного газа, весь процесс будет неэффективным сточки зрения снижения парниковых выбросов. В-третьих (и в главных), авторы заключают, что при подготовке природного газа в качестве сырья для риформинга в атмосферу будет выброшено огромное количество метана – газа с более сильным парниковым эффектом, чем углерод.
Вывод экспертов, подтверждённый обстоятельными расчётами, идёт вразрез с принятой в прошлом году Евросоюзом Водородной стратегией, подразумевающей развитие производства именно «голубого» водорода, чтобы заместить этим топливом природный газ и использовать его в таких энергоёмких секторах, как грузовой транспорт, производство стали и цемента.
Автор: Григорий Вольф
водородная энергетика вода ВИЭ
Ежедневно мы воду больше едим, чем пьем. Знаете ли вы, что для производства 1 кг мяса требуется 15 000 литров воды?
Ежедневно мы воду больше едим, чем пьем. Знаете ли вы, что для производства 1 кг мяса требуется 15 000 литров воды?
По данным GRACE Communications Foundation, еда, которую мы едим, составляет две трети от нашего общего потребления воды. Если мы действительно хотим сохранить чистую воду для наших будущих поколений, мы должны не только экономить воду, но и менять наши пристрастия в еде.
Но как мы можем есть больше воды, чем мы пьем? Мы должны учитывать косвенное использование воды, то есть необходимую для производства конкретных продуктов «виртуальную воду».
Для производства мяса требуются тысячи литров воды
В качестве примера можно привести производство мяса.
Основываясь на опубликованном The Guardian исследовании, 1 кг говядины требует 15 000 литров воды.
Давайте посмотрим на другие данные по потреблению воды.
Например, для производства 1 кг свинины требуется примерно 6000 литров воды; для 1 кг куриного мяса требуется 4300 литров.
Есть много причин, почему эти числа достигают таких величин. Во — первых, чтобы полностью осознать масштаб водопотребления, мы должны учитывать не только воду, которую животные пьют, но и используемую для получения кормов воду, чтобы их накормить (например, кукурузы или сои).
Овощи и фрукты лучше
Было выяснено, что для производства фруктов и овощей используется меньше воды, чем для производства мяса. Это одно из пояснений многих специалистов и любителей экологически чистых продуктов питания все более склоняющих к овощным и фруктовым диетам. Цифры говорят сами за себя.
На 1 кг хлеба потребляется около 1600 литров воды, 1 кг бананов требует 790 литров воды, 1 кг картофеля использует 287 литров и 1 кг томатов всего 214 литров.
1 л напитка не равно 1 л воды
Следующие факты могут сделать экологически ответственных любителей пива счастливыми. Один стакан пива (250 мл) требует 74 литров воды.
Хотя по — прежнему есть огромный дисбаланс, потребление воды для других напитков значительно выше: кофе (132 л воды на 152 мл), молоко (255 л воды на 250 мл), вино (125л воды на 109 мл).
Только чай с 27 литрами воды на 250 имеет лучшие показатели, чем пиво.
Налог на грех с шоколада — не единственный грех, за который нужно заплатить
Не являясь исключением, производство шоколада также использует огромное количество воды. На предоставленной The Guardian «доске почета» на основе данных IME, шоколад занял первое место как самый большой потребитель воды.
1 кг шоколада требует поражающих 17 196 литров воды! Это не только налог на грех, который вы должны платить, смакуя эту вкусную сладость, но и эко-грех.
Подытоживая данные
В таблице ниже приводятся подробные данные по потреблению воды для производства продуктов питания.
Источник: IME, The Guardian
Просвещение, распространенное литовским иллюстратором
Eglé Plytnikaité, независимый литовский иллюстратор, встал на пути просвещения общественности по вопросам экономии воды, преобразуя вышеупомянутые сухие факты в креативную визуализацию. Ее проект Сколько воды вы едите? представляет собой графическое отображение упомянутых выше данных и, благодаря своей впечатляющей форме, он почти сразу стал вирусным.
Что же, иногда иллюстрации говорят громче чем слова и могут более эффективно донести сообщение.
Источник: behance.net/egleplytnikaite
Овощи и фрукты на ужин вместо мяса и шоколада звучит все лучше и лучше, не так ли?
Поделиться статьей о социальных сетях
Конвертер
кг в литры
Создано AbdulRafay Moeen
Отзыв от Dominik Czernia, PhD
Последнее обновление: 10 октября 2022 г.
Хотите знать, сколько литров составляет 1 кг воды? Продолжайте читать, чтобы узнать, где мы используем формулу для преобразования килограммов в литры с использованием плотности жидкости, например воды.
⚠️ Этот инструмент представляет собой калькулятор преобразования килограммов в литры для жидкостей , в частности. Если вы хотите преобразовать литр в кг для газов или твердых веществ , воспользуйтесь нашим калькулятором объема в массу.
Конвертер кг в литры
Вот как конвертировать кг в литры с помощью нашего конвертера, выберите жидкость, которую вы хотите конвертировать, и введите количество килограммов в поле веса для получения объема в литрах для этой жидкости.
В качестве альтернативы, если вы хотите использовать наш конвертер веса из литров в кг, введите количество литров в объем для выбранной жидкости, и вы получите ее вес в килограммах.
Для примера выберите мед 🍯 и переведите 1 литра в кг. У вас получится 1,42 килограмма меда.
💡 Хоть 1 литр из вода равняется 1 кг, 1 литр молока равняется 1,03 кг.
Далее мы расскажем вам формулу, как перевести кг в литр или наоборот.
Формула для преобразования кг в литры с использованием плотности
Чтобы преобразовать литров в кг с использованием плотности, мы используем следующую формулу:
-
кг = литр × плотность.
Точно так же мы можем переписать формулу для перевода кг в литры :
литр = кг / плотность
Чтобы использовать эти формулы, нам нужно знать плотность , то есть отношение массы жидкости к объему, которую мы хотим преобразовать.
Используя масло 🧈 с плотностью 0,959 кг/л , переведем 5 литров в кг для примера:
Расставив значения, получим:
литров = 9006 вес масла плотность 0,959
вес сливочного масла = 4,80 кг Теперь вы знаете, как перевести 5 литров в кг.
Вот список некоторых калькуляторов, которые могут вам пригодиться:
- Калькулятор преобразования объема в массу
- мг в мл
- кг в галлоны
- конвертер кг в мл
- конвертер мл в кг
- мл в грамм
- мл в унции
- галлонов в кг
- столовые ложки в граммы конвертер
- конвертер чайных ложек в граммы
Калькулятор
конвертер
Калькулятор
Конвертер
конвертер
Часто задаваемые вопросы
Сколько литров воды соответствует 1 кг?
1 килограмм чистой воды равен 1 литру при достижении ее максимальной плотности 1 кг/л при температуре 39,2 °F или 4 °C. Для более высоких температур 1 кг воды чуть больше 1 литра. Например, 1 кг воды при комнатной температуре равен примерно 1,002 литра.
Килограмм равен литру?
Килограмм равен литру только тогда, когда плотность материала 1 кг/л , например, для чистой воды. Чтобы перевести кг в литры, разделите вес материала на его плотность:
литр = вес/плотность
Обязательно проверьте единицы измерения всех переменных.
Как преобразовать формулу кг в литры в литры в кг?
Чтобы перевести кг в литры по формуле:
- Умножьте плотность жидкости на ее количество в литрах, т.е.:
кг = литр × плотность
- Убедитесь, что плотность выражена в кг на литр , чтобы правильно преобразовать кг в литры.
- Чтобы найти литр из кг, разделите весовое количество на плотность жидкости, т.е.:
-
литр = кг / плотность
AbdulRafay Moeen
Жидкость
Вес
Объем
Посмотреть 180 похожих калькуляторов преобразования0003
Преобразование 1 кг воды в мл
Вопросы: Сколько миллилитров воды в 1 килограмме? Сколько в мл 1 кг воды?
Ответ: 1 килограмм воды эквивалентен 1000 мл (*)
Конвертер веса в объем
&лхару; вес ?Введите количество измерения массы (вес). Калькулятор принимает дробные значения, такие как: 1/2 (половина), 1/3 (1 треть) и т. д. | |
| грамм-килограмм-унция-фунт | &лхару; Ед. изм ? Выберите единицу массы (килограмм, миллиграмм, унция и т. д.) |
| от до | &лхару; ингредиент? Выберите ингредиент или вещество, введя его название в поле слева. |
| миллилитр (мл)литрчайная ложка, метрическая столовая ложка, метрическая чашка, метрическая унция, США, жидкая чайная ложка, американская столовая ложка, американская чашка, унция США, Великобритания, жидкая чайная ложка, британская столовая ложка, британская чашка, имперская чашка, Канада | &лхару; Ед. изм ? Выберите единицу измерения объема (стакан, литр, мл и т. д.) и нажмите кнопку «Рассчитать!». |
1 килограмм воды равен 1000 мл. | |
(*) или точнее 1000 миллилитров. Все цифры приблизительны. | |
Килограммы воды в миллилитры Таблица
| Kilograms of water to milliliters | ||
|---|---|---|
| 0.1 kilogram of water | = | 100 milliliters |
| 1 / 5 kilogram of water | = | 200 milliliters |
| 0.3 kilogram of вода | = | 300 миллилитров |
| 0,4 килограмма воды | = | 400 миллилитров |
| 2 20284 kilogram of water | = | 500 milliliters |
| 0.6 kilogram of water | = | 600 milliliters |
| 0.7 kilogram of water | = | 700 milliliters |
| 0.8 kilogram of water | = | 800 мл |
| 0,9 кг воды | = | 900 мл |
| 1 кг воды | = | 1000 milliliters |
| Kilograms of water to milliliters | ||
|---|---|---|
| 1 kilogram of water | = | 1000 milliliters |
1. 1 kilograms of water | = | 1100 миллилитров |
| 1 1 / 5 килограмма воды | = | 1200 миллилитров |
| 1,93 килограмма воды0211 | = | 1300 milliliters |
| 1.4 kilograms of water | = | 1400 milliliters |
| 1 1 / 2 kilograms of water | = | 1500 milliliters |
| 1.6 kilograms воды | = | 1600 мл |
| 1,7 кг воды | = | 1700 мл |
| 1,7 кг воды0211 | = | 1800 мл |
| 1,9 кг воды | = | 1900 мл |
23 Примечание: некоторые значения могут быть округлены.
Каталожные номера:
- База данных плотности, версия 2.0 — ФАО
Часто задаваемые вопросы по
преобразование объема воды в вес
1 кг воды это сколько миллилитров?
1 килограмм воды эквивалентен 1000 мл.