сущ., кол-во синонимов: 2

Составить слова из слова топливная артерия

То́пливная промы́шленность - комплекс отраслей горнодобывающей промышленности, занятых добычей и переработкой различных видов топливно-энергетического сырья. Включает нефтеперерабатывающую, газовую, угольную, сланцевую, торфяную и горнодобывающую промышленность.

* * *

ТОПЛИВНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ - ТО́ПЛИВНАЯ ПРОМЫ́ШЛЕННОСТЬ, совокупность отраслей горнодобывающей промышленности, занятых добычей и переработкой различных видов топливно-энергетического сырья. Включает нефтеперерабатывающую, газовую, угольную, сланцевую, торфяную и горнодобывающую промышленность.

ТОПЛИВНАЯ промышленность - совокупность отраслей горнодобывающей промышленности, занятых добычей и переработкой различных видов топливно-энергетического сырья. Включает нефтеперерабатывающую, газовую, угольную, сланцевую, торфяную и горнодобывающую промышленность.

Составить слова из слова топливная промышленность

ТО́ПЛИВНИК -а; м. Разг. Работник топливной промышленности. Старейший, опытный т. Коллектив топливников. Успехи, достижения топливников.

то́пливник, то́пливники, то́пливника, то́пливников, то́пливнику, то́пливникам, то́пливником, то́пливниками, то́пливнике, то́пливниках

сущ., кол-во синонимов: 1

то́пливник м 3a (часть печи)

Составить слова из слова топливник

то/пливно- первая часть сложных прилагательных, пишется через дефис

Составить слова из слова топливно-

то/пливно-балла/стный

Составить слова из слова топливно-балластный

то/пливно-возду/шный

Составить слова из слова топливно-воздушный

то/пливно-ма/сляный

Составить слова из слова топливно-масляный

то/пливно-сырьево/й

то́пливно-сырьево́й

то́пливно-сырьево́й

Составить слова из слова топливно-сырьевой

То́пливно-энергети́ческие ресу́рсы (первичные), совокупность различных видов топлива и энергии (продукция нефтедобывающей, газовой, угольной, торфяной и сланцевой промышленности, электроэнергия атомных и гидроэлектростанций, а также местные виды топлива), которыми располагает страна для обеспечения производственных, бытовых и экспортных потребностей.

* * *

ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ - ТО́ПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИ́ЧЕСКИЕ РЕСУ́РСЫ (первичные), совокупность различных видов топлива (см. ТОПЛИВО) и энергии (продукция нефтедобывающей, газовой, угольной, торфяной и сланцевой промышленности, электроэнергия атомных (см. АТОМНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ (АЭС)) и гидроэлектростанций (см. ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ (ГЭС)) , а также местные виды топлива), которыми располагает страна для обеспечения производственных, бытовых и экспортных потребностей.

ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ (первичные) - совокупность различных видов топлива и энергии (продукция нефтедобывающей, газовой, угольной, торфяной и сланцевой промышленности, электроэнергия атомных и гидроэлектростанций, а также местные виды топлива), которыми располагает страна для обеспечения производственных, бытовых и экспортных потребностей.

ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ (первичные), совокупность различных видов топлива и энергии (продукция нефтедобывающей, газовой, угольной, торфяной и сланцевой промышленности, электроэнергия атомных и гидроэлектростанций, а также местные виды топлива), которыми располагает страна для обеспечения производственных, бытовых потребностей и экспорта.

Составить слова из слова топливно-энергетические ресурсы

то/пливно-энергети/ческий

то́пливно-энергети́ческий

то́пл/ив/н/о/-энерг/ет/и́ч/еск/ий.

Составить слова из слова топливно-энергетический

ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ - ТО́ПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕ́НТЫ, гальванические элементы, в котором окислительно-восстановительная реакция поддерживается непрерывной подачей реагентов (топлива, напр. водорода, и окислителя, напр. кислорода) из специальных резервуаров. Важнейшая составная часть электрохимического генератора, обеспечивающая прямое преобразование химической энергии в электрическую. Используются в автономных энергетических установках, напр., на космических аппаратах.

Неоспоримым достоинством топливных элементов является то, что они не загрязняют окружающую среду, работают бесшумно и не подвержены механическим повреждениям, так как их детали во время работы неподвижны. Кроме того, они просты в изготовлении, а их кпд, или доля химической энергии, преобразующейся в тепловую и электрическую, а в автомобилях - в кинетическую, достигает 45 - 60% (для сравнения: кпд двигателя внутреннего сгорания около 15%).

В 1839 г. английский ученый У. Р. Грове (см. ГРОВЕ Уильям Роберт) доказал, что процесс электролиза обратим, и при электрохимической реакции водорода с кислородом можно генерировать электрический ток. Элемент Грове стал использоваться лишь в ХХ веке в пилотируемых космических полетах (питание бортовых радиостанций и обеспечение водой).

Суть реакции

В топливном элементе происходит реакция кислорода с водородом (2H + O₂ = 2H₂O), при которой не происходит горения, поэтому она безопасна.

Водород концентрируется вблизи положительного электрода - анода, а кислород вблизи отрицательного - катода. Поверхность анода обычно покрывают платиной - высокоэффективным катализатором, но в некоторых типах элементов используется никель или перовскит ( сложный окисел кальция и титана CaTiO₃). Катализатор отрывает электрон от атома водорода, вызывая его ионизацию. В результате из электрически нейтрального атома водорода образуются положительно заряженный ион и свободный электрон.

Электроны и ионы водорода движутся к катоду: ионы через электролит, электроны через контур элемента, генерируя в нем электрический ток. Побочным продуктом реакции является вода, а в высокотемпературных элементах - тепловая энергия.

Электролит и электроды

Вместо жидкого электролита используются другие среды, например, керамический материал или мембраны. Проводимость ионов зависит от температуры, которая может меняться от комнатной до 1000 °C. При такой высокой температуре возникают дополнительные проблемы.

Анод и катод изготавливаются из пористого материала, например меди или никеля, с большим числом микроканалов, чтобы газ взаимодействовал с электролитом на максимально большой поверхности (чем больше поток газа и его давление, тем больше энергии генерирует элемент).

Топливный элемент генерирует постоянный ток напряжением 0,6 - 0,9 В и мощностью 0,3 - 0,6 Вт. Элементы объединяют в батареи. Напряжение будет зависеть от числа элементов в батарее, а сила тока - от их суммарной поверхности. Мощность батареи может достигать 30 - 50 кВТ при размерах устройства, позволяющих разместить его в легковом автомобиле.

Типы элементов

1. Топливный элемент на ортофосфорной кислоте (PAFC). Наличие кислоты в электролите позволяет работать при средней для топливных элементов температуре до 200 °C. Отличает высокий кпд (до 80%), возможность использования водорода с примесью окиси углерода.

Применяемый едкий электролит затрудняет подключение других устройств. Топливный элемент данного типа используется для снабжения зданий электрическим током.

2. Щелочной топливный элемент (AFC). В качестве электролита используется раствор едкого натрия или едкого калия. Рабочая температура устройства ниже 100 °C.

Щелочные топливные элементы делают из сравнительно дешевых материалов, их отличает более низкое содержание платины, чем в кислотных элементах.

К недостаткам относятся большие размеры; потребность в чистом кислороде и чистом водороде; жидкий электролит вызывает коррозию.

Применяются в космических аппаратах.

3. Топливный элемент с расплавленным карбонатом (MCFC). Электролитом служит калиево-литиевый карбонат, проводящий ионы при температуре до 650 °C.

Это элемент с самым высоким кпд; к достоинствам относится отсутствие платинового катализатора; водород может содержать примесь окиси углерода либо извлекаться из природного газа, пропана и др.

Недостатки - из-за высоких температур имеются конструктивные проблемы.

Применяется для обогрева зданий и запуска турбин.

4. Топливный элемент с твердым электролитом (SOFC). Вместо жидкого электролита используется керамический материал. Вода, образующаяся при температуре около1000 °C, находится в состоянии перегретого пара.

Топливный элемент с высоким кпд и высокой мощностью. Можно использовать богатый водородом газ без реформинга.

Применение ограничено из-за высокой стоимости (термостойкие материалы пока чоень дороги). Используется дляобогрева зданий и как источник тока. На крупных электростанциях для запуска паровых турбин.

5. Топливный элемент с протонно-обменной мембраной (PEM). Электролитом служит органическая мембрана, пропускающая в одном направлении.

Один из самых перспективных типов топливных элементов, отличается маленькими размерами, высоким кпд, низкой рабочей температурой (около 100 °C).

Недостатки - высокая стоимость, необходимость специального приготовления топлива (водорода, который должен быть очень чистым и не содержать примесей окиси углерода). Короткое время жизни.

Используется в бытовых приборах, так как материалы (кроме дорогих катализаторов) дешевле, чем в высокотемпературных элементах: для производства элементов питания, используемых в маленьких переносных устройствах (мобильные телефоны, системы автономного питания), для использования в средствах передвижения, где необходим быстрый запуск двигателя.

6. Метаноловый топливный элемент прямого действия (DMFC). Разработан в 1999 г. канадской фирмой «Баллард Пауэр Систем». Электролитом служит полимерная мембрана. Водород поступает непосредственно из метанола. В реакции метанола CH3OH с водой образуется метан (удаляемый из устройства) и водород.

Малые размеры сочетаются с отсутствием реформинга, легкостью хранения метанола.

К недостаткам можно отнести высокую стоимость платинового катализатора; сравнительно низкое напряжение, невысокий кпд (около 40%).

Перспективный элемент для использования в автомобилях.

Водород

Кислород для топливного элемента обычно берется из воздуха, тогда как водород поставляется либо чистый (жидкий или газообразный), либо с примесью окиси углерода, либо его извлекают из метанола, аммиака, природного газа, пропана и других углеводородов посредством химического процесса, называемого реформингом.

Поскольку чистый водород трудно хранить, лучше извлекать его из метанола, который, во-первых, легко хранить при комнатой температуре и, во-вторых, водород в его молекуле связан слабее всего и его легче всего оторвать от атома углерода. Однако в ходе реформинга появляются нежелательные примеси, такие, как окись и двуокись углерода, остатки метанола и формальдегид. Для их удаления необходимо дополнительное оборудование, что повышает стоимость топливных элементов и увеличивает их размеры.

Применение

Топливные элементы в будущем могут использоваться: а) в автомобилях для запуска двигателей (экспериментальные устройства есть уже сегодня); б) в энергетике, где отказываются от мощных электростанций в пользу небольших местных электростанций; в) в электронике (в качестве источников питания для сотовых телефонов, ноутбуков и других мобильных устройств).

В 2001 г. в Германии был создан первый легковой автомобиль на топливных элементах - «Мерседес Спринтер» фирмы «Даймлер - Крайслер». Первые серийные легковые автомобили «Хонда FCX» и «Тойота FCHV-4» появились на рынке в 2002 г. В Германии на некоторых линиях используют автобусы на топливных элементах.

Составить слова из слова топливные элементы

прил.

1. соотн. с сущ. топливо, связанный с ним

2. Предназначенный для хранения, подачи и т.п. топлива.

3. Используемый как топливо.

ТО́ПЛИВНЫЙ, топливная, топливное. прил. к топливо. Топливное снабжение. Топливный кризис. Топливный насос (подающий жидкое топливо; тех.).

ТО́ПЛИВО, -а, ср. Горючее вещество, дающее тепло, являющееся источником получения энергии. Жидкое т. (нефть и продукты её переработки). Твёрдое т. (древесина, уголь, сланцы, торф). Ядерное т. (смесь веществ, материалов для получения энергии в ядерном реакторе).

-ая, -ое.

прил. к топливо; используемый как топливо.

Топливные ресурсы страны. Топливный газ.

||

Предназначенный для подачи, перевозки, хранения топлива.

Топливный насос. Топливный

бак. Топливный склад.

||

Относящийся к производству, добыче топлива.

Топливное предприятие. Топливная промышленность.

то́пливный

то́пливный

A/ пр; 109 см. Приложение II

то́пливный, то́пливная, то́пливное, то́пливные, то́пливного, то́пливной, то́пливных, то́пливному, то́пливным, то́пливную, то́пливною, то́пливными, то́пливном, то́пливен, то́пливна, то́пливно, то́пливны, то́пливнее, пото́пливнее, то́пливней, пото́пливней

прил., кол-во синонимов: 5

то́пл/ив/н/ый.

то́пливный п 1*a

Составить слова из слова топливный

То́пливный элеме́нт - химический источник тока, в котором окислительно-восстановительная реакция поддерживается непрерывной подачей реагентов (топлива, например водорода, и окислителя, например кислорода) из специальных резервуаров. Важнейшая составная часть электрохимического генератора, обеспечивающая прямое преобразование химической энергии в электрическую. Используется в автономных энергетических установках, например на космических аппаратах.

ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ - гальванический элемент, в котором окислительно-восстановительная реакция поддерживается непрерывной подачей реагентов (топлива, напр. водорода, и окислителя, напр. кислорода) из специальных резервуаров. Важнейшая составная часть электрохимического генератора, обеспечивающая прямое преобразование химической энергии в электрическую. Используется в автономных энергетических установках, напр., на космических аппаратах.

ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ - электрохимический генератор, устройство, обеспечивающее прямое преобразование химической энергии в электрическую. Хотя то же самое происходит в электрических аккумуляторах, топливные элементы имеют два важных отличия: 1) они функционируют до тех пор, пока топливо и окислитель поступают из внешнего источника; 2) химический состав электролита в процессе работы не изменяется, т.е. топливный элемент не нуждается в перезарядке.

См. также БАТАРЕЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ.

Принцип действия. Топливный элемент (рис. 1) состоит из двух электродов, разделенных электролитом, и систем подвода топлива на один электрод и окислителя на другой, а также системы для удаления продуктов реакции. В большинстве случаев для ускорения химической реакции используются катализаторы. Внешней электрической цепью топливный элемент соединен с нагрузкой, которая потребляет электроэнергию.

Рис. 1. ВОДОРОДНО-КИСЛОРОДНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ. Эти элементы непрерывно снабжаются кислородом и водородом для получения электрической энергии в результате постоянно поддерживающейся химической реакции.

В изображенном на рис. 1 топливном элементе с кислым электролитом водород подается через полый анод и поступает в электролит через очень мелкие поры в материале электрода. При этом происходит разложение молекул водорода на атомы, которые в результате хемосорбции, отдавая каждый по одному электрону, превращаются в положительно заряженные ионы. Этот процесс может быть описан следующими уравнениями:

Ионы водорода диффундируют через электролит к положительной стороне элемента. Подаваемый на катод кислород переходит в электролит и также реагирует на поверхности электрода с участием катализатора. При соединении его с ионами водорода и электронами, которые поступают из внешней цепи, образуется вода:

В топливных элементах со щелочным электролитом (обычно это концентрированные гидроксиды натрия или калия) протекают сходные химические реакции. Водород проходит через анод и реагирует в присутствии катализатора с имеющимися в электролите ионами гидроксила (OH-) с образованием воды и электрона:

На катоде кислород вступает в реакцию с водой, содержащейся в электролите, и электронами из внешней цепи. В последовательных стадиях реакций образуются ионы гидроксила (а также пергидроксила O2H-). Результирующую реакцию на катоде можно записать в виде:

Поток электронов и ионов поддерживает баланс заряда и вещества в электролите. Образующаяся в результате реакции вода частично разбавляет электролит. В любом топливном элементе часть энергии химической реакции превращается в тепло. Поток электронов во внешней цепи представляет собой постоянный ток, который используется для совершения работы. Большинство реакций в топливных элементах обеспечивают ЭДС около 1 В. Размыкание цепи или прекращение движения ионов останавливает работу топливного элемента. Процесс, происходящий в водородно-кислородном топливном элементе, по своей природе является обратным хорошо известному процессу электролиза, в котором происходит диссоциация воды при прохождении через электролит электрического тока. Действительно, в некоторых типах топливных элементов процесс может быть обращен - приложив к электродам напряжение, можно разложить воду на водород и кислород, которые могут быть собраны на электродах. Если прекратить зарядку элемента и подключить к нему нагрузку, такой регенеративный топливный элемент сразу начнет работать в своем нормальном режиме. Теоретически размеры топливного элемента могут быть сколь угодно большими. Однако на практике несколько элементов объединяются в небольшие модули или батареи, которые соединяются либо последовательно, либо параллельно.

Типы топливных элементов. Существуют различные типы топливных элементов. Их можно классифицировать, например, по используемому топливу, рабочему давлению и температуре, по характеру применения.

Элементы на водородном топливе. В этом типичном описанном выше элементе водород и кислород переходят в электролит через микропористые углеродные или металлические электроды. Высокая плотность тока достигается в элементах, работающих при повышенной температуре (около 250° С) и высоком давлении. Элементы, использующие водородное топливо, получаемое при переработке углеводородного топлива, например природного газа или нефтепродуктов, по-видимому, найдут наиболее широкое коммерческое применение. Объединяя большое число элементов, можно создавать мощные энергетические установки. В этих установках постоянный ток, вырабатываемый элементами, преобразуется в переменный со стандартными параметрами. Новым типом элементов, способных работать на водороде и кислороде при нормальных температуре и давлении, являются элементы с ионообменными мембранами (рис. 2). В этих элементах вместо жидкого электролита между электродами располагается полимерная мембрана, через которую свободно проходят ионы. В таких элементах наряду с кислородом может использоваться воздух. Образующаяся при работе элемента вода не растворяет твердый электролит и может быть легко удалена.

Рис. 2. ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ С ИОНООБМЕННОЙ МЕМБРАНОЙ также работает на водороде и кислороде, но вместо жидкого электролита используется полимерная мембрана.

Элементы на углеводородном и угольном топливах. Топливные элементы, которые могут превращать химическую энергию таких широко доступных и сравнительно недорогих топлив, как пропан, природный газ, метиловый спирт, керосин или бензин, непосредственно в электричество, являются предметом интенсивного исследования. Однако пока не достигнуто заметных успехов в создании топливных элементов, работающих на газах, получаемых из углеводородного топлива, при нормальной температуре. Для повышения скорости реакции углеводородного и угольного топлива приходится повышать рабочую температуру топливного элемента. Электролитами служат расплавы карбонатов или других солей, которые заключаются в пористую керамическую матрицу. Топливо "расщепляется" внутри элемента с образованием водорода и оксида углерода, которые поддерживают протекание токообразующей реакции в элементе. Элементы, работающие на других видах топлива. В принципе реакции в топливных элементах не обязательно должны быть реакциями окисления обычных топлив. В перспективе могут быть найдены и другие химические реакции, которые позволят осуществить эффективное непосредственное получение электричества. В некоторых устройствах электроэнергия получается при окислении, например, цинка, натрия или магния, из которых изготавливаются расходуемые электроды.

Коэффициент полезного действия. Превращение энергии обычных топлив (угля, нефти, природного газа) в электричество было до сих пор многоступенчатым процессом. Сжигание топлива, позволяющее получить пар или газ, необходимые для работы турбины или двигателя внутреннего сгорания, которые, в свою очередь, вращают электрический генератор, - процесс не очень эффективный. Действительно, коэффициент использования энергии такого превращения ограничен по второму закону термодинамики, и его вряд ли можно существенно поднять выше существующего уровня (см. также ТЕПЛОТА; ТЕРМОДИНАМИКА). Коэффициент использования энергии топлива самых современных паротурбинных энергетических установок не превышает 40%. Для топливных элементов нет термодинамического ограничения коэффициента использования энергии. В существующих топливных элементах от 60 до 70% энергии топлива непосредственно превращается в электричество, и энергетические установки на топливных элементах, использующие водород из углеводородного топлива, проектируются на КПД 40-45%.

Применения. Топливные элементы могут в недалеком будущем стать широко используемым источником энергии на транспорте, в промышленности и домашнем хозяйстве. Высокая стоимость топливных элементов ограничивала их применение военными и космическими приложениями. Предполагаемые применения топливных элементов включают их применение в качестве переносных источников энергии для армейских нужд и компактных альтернативных источников энергии для околоземных спутников с солнечными батареями при прохождении ими протяженных теневых участков орбиты. Небольшие размеры и масса топливных элементов позволили использовать их при пилотируемых полетах к Луне. Топливные элементы на борту трехместных кораблей "Аполлон" применялись для питания бортовых компьютеров и систем радиосвязи. Топливные элементы можно использовать в качестве источников питания оборудования в удаленных районах, для внедорожных транспортных средств, например в строительстве. В сочетании с электродвигателем постоянного тока топливный элемент будет эффективным источником движущей силы автомобиля. Для широкого применения топливных элементов необходимы значительный технологический прогресс, снижение их стоимости и возможность эффективного использования дешевого топлива. При выполнении этих условий топливные элементы сделают электрическую и механическую энергию широко доступными во всем мире.

См. также ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ.

ЛИТЕРАТУРА

Багоцкий В.С., Скундин А.М. Химические источники тока. М., 1981 Кромптон Т. Источники тока. М., 1985, 1986

Составить слова из слова топливный элемент