氫能是什么(me) 氫能的(de)優點 氫能源是可再生資(zi)源嗎(ma)

氫能(neng)是(shi)什么 氫能(neng)的優點 氫能(neng)是(shi)可再生資源嗎(ma)

一、氫能是什么

二次(ci)(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)是聯系(xi)一(yi)(yi)次(ci)(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)和能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)用(yong)(yong)戶的(de)(de)中間紐(niu)帶(dai)。二次(ci)(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)又可分為(wei)“過程(cheng)性能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)”和“含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)體(ti)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)”。當今(jin)電(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)就(jiu)是應(ying)用(yong)(yong)最廣(guang)(guang)的(de)(de)“過程(cheng)性能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)”；柴油(you)、汽(qi)油(you)則是應(ying)用(yong)(yong)最廣(guang)(guang)的(de)(de)“含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)體(ti)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)”。由于目前“過程(cheng)性能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)”尚不能(neng)(neng)(neng)(neng)大量(liang)地(di)直(zhi)(zhi)(zhi)接(jie)(jie)貯存，因此汽(qi)車、輪船、飛機(ji)(ji)等機(ji)(ji)動性強(qiang)的(de)(de)現代(dai)交通運(yun)輸工具就(jiu)無法直(zhi)(zhi)(zhi)接(jie)(jie)使用(yong)(yong)從(cong)發電(dian)廠輸出來的(de)(de)電(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)，只(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)采用(yong)(yong)像(xiang)柴油(you)、汽(qi)油(you)這(zhe)一(yi)(yi)類“含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)體(ti)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)”。可見，過程(cheng)性能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)和含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)體(ti)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)是不能(neng)(neng)(neng)(neng)互相替代(dai)的(de)(de)，各有自(zi)己的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)范圍。隨(sui)著，人們將目光也(ye)投向尋(xun)求新(xin)的(de)(de)“含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)體(ti)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)”，作為(wei)二次(ci)(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)電(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)，可從(cong)各種一(yi)(yi)次(ci)(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)中生產(chan)出來，例如煤(mei)炭(tan)、石(shi)油(you)、天(tian)然氣、太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)、風能(neng)(neng)(neng)(neng)、水(shui)力、潮汐(xi)能(neng)(neng)(neng)(neng)、地(di)熱(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)、核(he)燃(ran)料等均可直(zhi)(zhi)(zhi)接(jie)(jie)生產(chan)電(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)。而作為(wei)二次(ci)(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)汽(qi)油(you)和柴油(you)等則不然，生產(chan)它們幾(ji)乎完(wan)全依靠化(hua)石(shi)燃(ran)料。隨(sui)著化(hua)石(shi)燃(ran)料耗量(liang)的(de)(de)日益增加，其儲量(liang)日益減少(shao)，終有一(yi)(yi)天(tian)這(zhe)些資源(yuan)(yuan)將要枯(ku)竭，這(zhe)就(jiu)迫切需要尋(xun)找一(yi)(yi)種不依賴化(hua)石(shi)燃(ran)料的(de)(de)、儲量(liang)豐富(fu)的(de)(de)新(xin)的(de)(de)含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)體(ti)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)。氫能(neng)(neng)(neng)(neng)正是一(yi)(yi)種在常(chang)規能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)危(wei)機(ji)(ji)的(de)(de)出現、在開發新(xin)的(de)(de)二次(ci)(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)同(tong)時(shi)人們期待的(de)(de)新(xin)的(de)(de)二次(ci)(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)。

二、氫能的特點

氫位于(yu)元素周期表(biao)之首(shou)，它的原(yuan)子序數(shu)為(wei)1，在(zai)常溫(wen)常壓(ya)下為(wei)氣態，在(zai)超低溫(wen)高壓(ya)下又(you)可成為(wei)液態。作為(wei)能源，氫有以下特點：

（1）所(suo)有(you)元素中(zhong)，氫重(zhong)量最輕(qing)。在標準狀態下，它(ta)的密(mi)度為(wei)(wei)0.0899g/l；在-252.7°C時(shi)，可(ke)成為(wei)(wei)液體(ti)，若將壓(ya)力增大(da)到數百個(ge)大(da)氣壓(ya)，液氫就可(ke)變為(wei)(wei)固體(ti)氫。

（2）所有氣體中，氫氣的(de)導熱(re)性最好(hao)，比大多數氣體的(de)導熱(re)系數高出10倍，因此在能(neng)源工業中氫是極(ji)好(hao)的(de)傳熱(re)載體。

（3）氫(qing)是自然(ran)界(jie)存(cun)在最(zui)普(pu)遍的(de)元素，據估(gu)計(ji)它構(gou)成了宇宙質量(liang)的(de)75%，除空氣中含有(you)氫(qing)氣外，它主要以化合物(wu)的(de)形態貯存(cun)于(yu)水中，而水是地(di)(di)球(qiu)上(shang)最(zui)廣(guang)泛的(de)物(wu)質。據推算，如把(ba)海水中的(de)氫(qing)全部提(ti)取出(chu)來(lai)，它所產生的(de)總熱(re)量(liang)比地(di)(di)球(qiu)上(shang)所有(you)化石(shi)燃(ran)料(liao)放出(chu)的(de)熱(re)量(liang)還大(da)9000倍。

（4）除核(he)燃(ran)料(liao)外氫的(de)發熱值是所有化石燃(ran)料(liao)、化工燃(ran)料(liao)和生(sheng)物燃(ran)料(liao)中(zhong)最高的(de)，為142,351kJ/kg，是汽油(you)發熱值的(de)3倍。

（5）氫燃燒性能(neng)好，點燃快，與空氣混合時有廣(guang)泛(fan)的(de)可(ke)燃范圍，而(er)且燃點高，燃燒速(su)度快。

（6）氫(qing)本(ben)身無毒(du)，與其他燃料相比氫(qing)燃燒時(shi)最清(qing)潔，除生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)水(shui)和少量(liang)氨氣(qi)外不會產生(sheng)(sheng)(sheng)諸如(ru)一氧化碳、二氧化碳、碳氫(qing)化合(he)物、鉛化物和粉塵顆粒(li)等對環境(jing)(jing)有害的(de)污染(ran)物質，少量(liang)的(de)氨氣(qi)經(jing)過適當處理也(ye)不會污染(ran)環境(jing)(jing)，而且燃燒生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)的(de)水(shui)還可繼(ji)續制(zhi)氫(qing)，反復循環使用(yong)。

（7）氫能(neng)(neng)利(li)用(yong)形式多，既可以通過燃燒產生熱能(neng)(neng)，在熱力發(fa)動機(ji)中產生機(ji)械功，又可以作為能(neng)(neng)源材料(liao)用(yong)于燃料(liao)電池，或轉換成固(gu)態氫用(yong)作結構材料(liao)。用(yong)氫代替煤和(he)石(shi)油，不需對現有的(de)技(ji)術裝備作重大(da)的(de)改造現在的(de)內燃機(ji)稍加改裝即可使用(yong)。

（8）氫(qing)(qing)可以以氣態、液態或固態的(de)氫(qing)(qing)化物(wu)出(chu)現(xian)，能適(shi)應(ying)貯(zhu)運(yun)及各種應(ying)用(yong)環境的(de)不(bu)同要(yao)求。

由以(yi)(yi)上(shang)特(te)點可以(yi)(yi)看(kan)出氫是(shi)一(yi)種理(li)想的(de)新的(de)含能(neng)體能(neng)源。目(mu)前液氫已廣泛(fan)用作航天(tian)動力(li)的(de)燃料(liao)，但氫能(neng)的(de)大規模的(de)商(shang)業應用還有待解決以(yi)(yi)下(xia)關鍵(jian)問(wen)題：

廉價(jia)的制(zhi)氫技術(shu)：因(yin)為(wei)氫是一種(zhong)二次(ci)能(neng)(neng)源，它的制(zhi)取不(bu)但(dan)需要消耗大量的能(neng)(neng)量，而且目前制(zhi)氫效率很低，因(yin)此尋求大規模的廉價(jia)的制(zhi)氫技術(shu)是各國科(ke)學家共(gong)同關心的問題。

安全可靠的貯氫(qing)和輸氫(qing)方(fang)法 由(you)于氫(qing)易氣(qi)化、著火、爆炸，因此如何(he)妥(tuo)善(shan)解決(jue)氫(qing)能(neng)的貯存和運輸問題(ti)也就成為開發氫(qing)能(neng)的關鍵。

許多科學家認為，氫能在二十一世紀有可能在世界能源舞臺上成為一種舉足輕重的二次能源。氫能是一種二次能源，因為它是通過一定的方法利用其它能源制取的，而不象煤、石油和天然氣等可以直接從地下開采。在自然界中，氫易和氧結合成水，必須用電分解的方法把氫從水中分離出來。如果用煤、石油和天然氣等燃燒所產生的熱轉換成的電支分解水制氫，那顯然是劃不來的。現在看來，高效率的制氫的基本途徑，是利用太陽能。如果能用太陽能來制氫，那就等于把無窮無盡的、分散的太陽能轉變成了高度集中的干凈能源了，其意義十分重大。目前利用太陽能分解水制氫的方法有太陽能熱分解水制氫、太陽能發電電解水制氫、陽光催化光解水制氫、太陽能生物制氫等等。利用太陽能制氫有重大的現實意義，但這卻是一個十分困難的研究課題，有大量的理論問題和工程技術問題要解決，然而世界各國都十分重視，投入不少的人力、財力、物力，并且也已取得了多方面的進展。因此在以后，以太陽能制得的氫能，將成為人類普遍使用的一種優質、干凈的燃料。太陽能電池知識大講堂>>

三、氫能的優點

安全環保

氫氣分子量為2, 是(shi)空(kong)氣的(de)1/14, 因此，氫氣泄(xie)漏(lou)于空(kong)氣中會(hui)自動逃離(li)地面(mian)，不會(hui)形成(cheng)聚(ju)集。而其(qi)他(ta)燃油燃氣均會(hui)聚(ju)集地面(mian)而構(gou)成(cheng)易燃易爆危險。無味無毒，不會(hui)造(zao)成(cheng)人體(ti)中毒，燃燒產(chan)物僅為水，不污染環境。

高溫高能

1kg氫(qing)氣(qi)的熱值為34000Kcal, 是汽油的三(san)倍。氫(qing)氧(yang)焰溫(wen)度高(gao)達(da)2800度，高(gao)于常規液氣(qi)。

熱能集中

氫氧焰(yan)火(huo)焰(yan)挺直(zhi)，熱損失小，利用效(xiao)率高。

自動再生

氫能來(lai)源于水，燃燒后又還原成水。

催化特性

氫氣(qi)是活性氣(qi)體催化劑，可以(yi)與空氣(qi)混合方式加入催化燃(ran)燒所(suo)有固體，液體、氣(qi)體燃(ran)料(liao)。加速反應過程，促進(jin)完全燃(ran)燒，達到(dao)提高焰溫、節能減排之功效。

還原特性

各(ge)種原(yuan)料加(jia)氫精煉.

變溫特性

可(ke)根據加熱物(wu)體(ti)的熔(rong)點實現焰溫的調(diao)節。

來源廣泛

氫(qing)氣(qi)可(ke)(ke)由水電解制取(qu)，水取(qu)之不盡(jin)，而(er)且(qie)每(mei)kg水可(ke)(ke)制備1860升氫(qing)氧燃氣(qi)。

即產即用

利用先進(jin)的(de)自動控制技術，由氫氧(yang)機按照用戶設(she)定的(de)按需供氣(qi)(qi)，不貯存氣(qi)(qi)體(ti)。

應用范圍

適合于一切需(xu)要燃氣的地方。

四、氫能是可再生資源嗎

能源可以分為兩大類，一次能源和二次能源。一次能源是指以自然形態存在的能源，包括風能、水能、太陽能、地熱能和核能等。二次能源是指由一次能源經過加工轉換以后得到的能源，包括電能、汽油(you)(you)、柴油(you)(you)、液(ye)化(hua)石(shi)油(you)(you)氣，氫能(neng)等。二(er)次能(neng)源(yuan)又可(ke)以分為(wei)“過程性(xing)能(neng)源(yuan)”和“合能(neng)體(ti)能(neng)源(yuan)”，電(dian)能(neng)就是(shi)應(ying)用最廣的(de)過程性(xing)能(neng)源(yuan)，而汽油(you)(you)和柴油(you)(you)是(shi)目(mu)前應(ying)用最廣的(de)合能(neng)體(ti)能(neng)源(yuan)。

氫元素周期表代號(hao)H，元素周期表序號(hao)1，英文Hydrogen，原子量(liang)1.0079，熔點-259.14度，沸點-252.87度。氫是重量(liang)最(zui)(zui)輕，導熱性及(ji)燃燒性最(zui)(zui)好(hao)，燃燒最(zui)(zui)清(qing)潔的元素。氫能(neng)是人類(lei)能(neng)夠從自然界獲(huo)取的儲量(liang)最(zui)(zui)豐富且高效的合能(neng)體(ti)能(neng)源(yuan)。

氫能各項性能表現卓越，氫燃料電池將結束內燃機時代

現下對氫(qing)(qing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)應(ying)用主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)(guo)氫(qing)(qing)燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)來實現的(de)(de)。氫(qing)(qing)燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)的(de)(de)工作(zuo)方式(shi)從本質上(shang)(shang)(shang)不(bu)(bu)同(tong)于(yu)內(nei)燃(ran)(ran)機(ji)，氫(qing)(qing)燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)(guo)化學(xue)反(fan)應(ying)產(chan)生(sheng)電(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)來推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)而(er)內(nei)燃(ran)(ran)機(ji)車(che)(che)(che)則是(shi)(shi)通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)(guo)燃(ran)(ran)燒產(chan)生(sheng)熱能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)來推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)。由(you)于(yu)燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工作(zuo)過(guo)(guo)(guo)(guo)程不(bu)(bu)涉及(ji)燃(ran)(ran)燒因(yin)此無機(ji)械(xie)損(sun)耗及(ji)腐蝕，氫(qing)(qing)燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)(de)電(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)可以直(zhi)接被(bei)用在推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)四輪(lun)(lun)(lun)(lun)上(shang)(shang)(shang)從而(er)省(sheng)略(lve)了機(ji)械(xie)傳動(dong)裝置(zhi)，研究(jiu)表明氫(qing)(qing)燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)的(de)(de)產(chan)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)效(xiao)率是(shi)(shi)內(nei)燃(ran)(ran)機(ji)的(de)(de)四倍以上(shang)(shang)(shang)，根據(ju)權威機(ji)構研究(jiu)表明汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)油(you)(you)(you)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)從油(you)(you)(you)箱轉換到車(che)(che)(che)輪(lun)(lun)(lun)(lun)的(de)(de)過(guo)(guo)(guo)(guo)程由(you)于(yu)燃(ran)(ran)燒，散(san)熱，機(ji)械(xie)磨損(sun)等(deng)原(yuan)因(yin)最后傳輸到車(che)(che)(che)輪(lun)(lun)(lun)(lun)的(de)(de)推(tui)進(jin)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)不(bu)(bu)到五分之一(yi)，而(er)氫(qing)(qing)燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)用能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)效(xiao)率卻(que)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)達到五分之三(san)以上(shang)(shang)(shang)，換句話說如(ru)果用同(tong)現下汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)儲油(you)(you)(you)箱儲藏同(tong)樣體(ti)積的(de)(de)氫(qing)(qing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)話可以行駛現下汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)三(san)倍以上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)距離而(er)不(bu)(bu)用加(jia)氫(qing)(qing)。令人興(xing)奮的(de)(de)是(shi)(shi)通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)(guo)計算機(ji)控制還可以對四輪(lun)(lun)(lun)(lun)實現智能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)化，原(yuan)先(xian)不(bu)(bu)可想象的(de)(de)橫(heng)向(xiang)泊車(che)(che)(che)，原(yuan)地(di)90到180度(du)轉向(xiang)，通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)(guo)對四輪(lun)(lun)(lun)(lun)施加(jia)不(bu)(bu)同(tong)速度(du)來防滑等(deng)特殊性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)均由(you)于(yu)機(ji)械(xie)傳動(dong)裝置(zhi)的(de)(de)省(sheng)略(lve)而(er)變得(de)輕而(er)易舉。還有氫(qing)(qing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)安(an)全存儲性也(ye)(ye)大(da)大(da)高于(yu)燃(ran)(ran)油(you)(you)(you)，由(you)于(yu)氫(qing)(qing)是(shi)(shi)質量(liang)最輕的(de)(de)元素，即(ji)使泄(xie)漏(lou)燃(ran)(ran)燒也(ye)(ye)只(zhi)會(hui)向(xiang)上(shang)(shang)(shang)蒸發不(bu)(bu)會(hui)像汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)油(you)(you)(you)一(yi)樣附著于(yu)人體(ti)或車(che)(che)(che)輛長(chang)時(shi)間燃(ran)(ran)燒，氫(qing)(qing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)安(an)全系數大(da)大(da)高于(yu)燃(ran)(ran)油(you)(you)(you)。還有氫(qing)(qing)燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)尾氣排(pai)放物是(shi)(shi)水，對空氣和環境的(de)(de)污染(ran)為零。