氫能(neng)是什(shen)么 氫能(neng)的優點 氫能(neng)源是可(ke)再生資源嗎

氫(qing)能(neng)是(shi)什么 氫(qing)能(neng)的優點 氫(qing)能(neng)是(shi)可再生資源(yuan)嗎

一、氫能是什么

二次(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)是(shi)聯系一(yi)(yi)次(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)和(he)(he)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)用(yong)(yong)戶的(de)(de)(de)(de)中間紐帶。二次(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)又可(ke)(ke)分為“過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)”和(he)(he)“含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)體能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)”。當(dang)今電能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)就(jiu)是(shi)應用(yong)(yong)最廣的(de)(de)(de)(de)“過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)”；柴油(you)(you)、汽(qi)油(you)(you)則(ze)是(shi)應用(yong)(yong)最廣的(de)(de)(de)(de)“含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)體能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)”。由于目前“過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)”尚不能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)大量(liang)(liang)地直(zhi)接貯(zhu)存，因此汽(qi)車、輪船(chuan)、飛機等機動性強的(de)(de)(de)(de)現代(dai)交通運輸工(gong)具(ju)就(jiu)無法直(zhi)接使用(yong)(yong)從(cong)發(fa)電廠(chang)輸出(chu)來的(de)(de)(de)(de)電能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，只能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)采用(yong)(yong)像柴油(you)(you)、汽(qi)油(you)(you)這(zhe)一(yi)(yi)類“含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)體能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)”。可(ke)(ke)見(jian)，過(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)和(he)(he)含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)體能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)是(shi)不能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)互相(xiang)替代(dai)的(de)(de)(de)(de)，各(ge)有自己(ji)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)范(fan)圍。隨著，人們將目光也投向尋(xun)求新(xin)的(de)(de)(de)(de)“含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)體能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)”，作為二次(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)電能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，可(ke)(ke)從(cong)各(ge)種(zhong)一(yi)(yi)次(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)中生(sheng)產出(chu)來，例如(ru)煤(mei)炭(tan)、石(shi)(shi)油(you)(you)、天(tian)然(ran)氣、太陽能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、風能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、水力、潮汐能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、地熱能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、核燃料等均(jun)可(ke)(ke)直(zhi)接生(sheng)產電能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。而作為二次(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)油(you)(you)和(he)(he)柴油(you)(you)等則(ze)不然(ran)，生(sheng)產它們幾乎完全依(yi)靠化石(shi)(shi)燃料。隨著化石(shi)(shi)燃料耗量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)日益增加，其儲(chu)量(liang)(liang)日益減少，終(zhong)有一(yi)(yi)天(tian)這(zhe)些資源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)將要(yao)枯竭，這(zhe)就(jiu)迫切需(xu)要(yao)尋(xun)找一(yi)(yi)種(zhong)不依(yi)賴化石(shi)(shi)燃料的(de)(de)(de)(de)、儲(chu)量(liang)(liang)豐富的(de)(de)(de)(de)新(xin)的(de)(de)(de)(de)含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)體能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)。氫(qing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)正是(shi)一(yi)(yi)種(zhong)在(zai)常規(gui)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)危機的(de)(de)(de)(de)出(chu)現、在(zai)開發(fa)新(xin)的(de)(de)(de)(de)二次(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)同時人們期(qi)待的(de)(de)(de)(de)新(xin)的(de)(de)(de)(de)二次(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)。

二、氫能的特點

氫位(wei)于(yu)元素(su)周期表之(zhi)首，它(ta)的原(yuan)子序數為1，在常溫常壓(ya)下為氣態(tai)，在超低溫高(gao)壓(ya)下又可成為液態(tai)。作為能源，氫有以下特(te)點：

（1）所有(you)元素(su)中，氫重量(liang)最(zui)輕。在(zai)(zai)標準狀態下，它(ta)的(de)密度(du)為(wei)0.0899g/l；在(zai)(zai)-252.7°C時，可成為(wei)液體(ti)，若將壓(ya)力(li)增大到數百個大氣壓(ya)，液氫就(jiu)可變為(wei)固體(ti)氫。

（2）所有氣(qi)體(ti)中，氫氣(qi)的(de)(de)導(dao)熱(re)性最(zui)好，比大多(duo)數氣(qi)體(ti)的(de)(de)導(dao)熱(re)系數高出10倍，因此在能源工業中氫是極好的(de)(de)傳熱(re)載體(ti)。

（3）氫(qing)是(shi)自然界存(cun)在最普遍的(de)元素，據估計(ji)它構成了(le)宇(yu)宙質量的(de)75%，除空氣(qi)中(zhong)(zhong)含(han)有氫(qing)氣(qi)外(wai)，它主(zhu)要(yao)以化合物(wu)的(de)形(xing)態貯存(cun)于水中(zhong)(zhong)，而(er)水是(shi)地(di)球上最廣泛的(de)物(wu)質。據推算，如(ru)把海水中(zhong)(zhong)的(de)氫(qing)全(quan)部提取出來(lai)，它所產生的(de)總(zong)熱(re)量比地(di)球上所有化石燃料放出的(de)熱(re)量還(huan)大9000倍(bei)。

（4）除核(he)燃(ran)料(liao)外氫的(de)發(fa)熱(re)值是所有化石燃(ran)料(liao)、化工燃(ran)料(liao)和(he)生物燃(ran)料(liao)中最高的(de)，為142,351kJ/kg，是汽油(you)發(fa)熱(re)值的(de)3倍(bei)。

（5）氫燃(ran)燒性能好，點(dian)燃(ran)快，與(yu)空氣混合時(shi)有廣泛的可燃(ran)范圍，而且燃(ran)點(dian)高，燃(ran)燒速(su)度快。

（6）氫本身(shen)無毒，與其他(ta)燃料相比氫燃燒時最清潔，除生(sheng)成水(shui)和少量(liang)氨氣外不(bu)會產(chan)生(sheng)諸(zhu)如一(yi)氧(yang)化碳、二(er)氧(yang)化碳、碳氫化合物(wu)(wu)、鉛化物(wu)(wu)和粉塵顆粒等對環(huan)境有害的污染物(wu)(wu)質，少量(liang)的氨氣經過(guo)適當(dang)處理(li)也(ye)不(bu)會污染環(huan)境，而(er)且(qie)燃燒生(sheng)成的水(shui)還可繼續制(zhi)氫，反復循環(huan)使(shi)用。

（7）氫能利用(yong)(yong)(yong)(yong)形式多，既可(ke)以通過燃(ran)燒(shao)產(chan)生(sheng)熱能，在(zai)熱力發動機中產(chan)生(sheng)機械功，又可(ke)以作(zuo)(zuo)為能源材料(liao)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)燃(ran)料(liao)電池，或轉(zhuan)換成固態氫用(yong)(yong)(yong)(yong)作(zuo)(zuo)結構材料(liao)。用(yong)(yong)(yong)(yong)氫代(dai)替煤和石油(you)，不需對現有的技術裝備(bei)作(zuo)(zuo)重(zhong)大的改造現在(zai)的內燃(ran)機稍加改裝即可(ke)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)。

（8）氫(qing)可以以氣態、液態或固態的(de)氫(qing)化(hua)物出現，能(neng)適應(ying)貯運(yun)及各種應(ying)用(yong)環境的(de)不同要求。

由以(yi)上(shang)特(te)點可以(yi)看出氫是一種理想的新的含能(neng)體能(neng)源(yuan)。目(mu)前液氫已廣泛(fan)用作航天動力(li)的燃料，但氫能(neng)的大規模的商業應(ying)用還有待(dai)解決(jue)以(yi)下(xia)關鍵問題(ti)：

廉價的(de)(de)制氫(qing)技(ji)術(shu)(shu)：因為氫(qing)是(shi)一(yi)種二次(ci)能源，它的(de)(de)制取不但需要消(xiao)耗大量(liang)的(de)(de)能量(liang)，而且目(mu)前制氫(qing)效率(lv)很低，因此尋求大規模(mo)的(de)(de)廉價的(de)(de)制氫(qing)技(ji)術(shu)(shu)是(shi)各(ge)國(guo)科學家(jia)共同關心的(de)(de)問題。

安全可(ke)靠(kao)的(de)貯氫(qing)(qing)和輸(shu)氫(qing)(qing)方法(fa) 由于氫(qing)(qing)易氣化、著(zhu)火、爆炸，因(yin)此如何妥善解(jie)決氫(qing)(qing)能(neng)的(de)貯存和運輸(shu)問題也(ye)就成為開發氫(qing)(qing)能(neng)的(de)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(qing)氣分子量為(wei)(wei)2, 是空(kong)氣的1/14, 因(yin)此，氫(qing)氣泄漏于空(kong)氣中會(hui)自(zi)動(dong)逃離(li)地(di)面，不會(hui)形成聚集。而其(qi)他(ta)燃(ran)油燃(ran)氣均會(hui)聚集地(di)面而構(gou)成易燃(ran)易爆危險。無味無毒，不會(hui)造(zao)成人體(ti)中毒，燃(ran)燒(shao)產物僅為(wei)(wei)水(shui)，不污染環境。

高溫高能

1kg氫氣的熱值(zhi)為34000Kcal, 是汽(qi)油的三倍。氫氧焰溫度(du)高(gao)達2800度(du)，高(gao)于(yu)常規液氣。

熱能集中

氫(qing)氧焰火焰挺直，熱損(sun)失小，利用效(xiao)率高。

自動再生

氫能(neng)來源(yuan)于水(shui)，燃(ran)燒后(hou)又還(huan)原成(cheng)水(shui)。

催化特性

氫(qing)氣(qi)是活性(xing)氣(qi)體(ti)催化劑，可以與空氣(qi)混合方式加(jia)入催化燃(ran)(ran)燒所有固(gu)體(ti)，液體(ti)、氣(qi)體(ti)燃(ran)(ran)料。加(jia)速反應(ying)過(guo)程，促(cu)進完全燃(ran)(ran)燒，達到提(ti)高焰溫(wen)、節能(neng)減排之功(gong)效。

還原特性

各種原(yuan)料(liao)加(jia)氫精煉.

變溫特性

可根據加熱物體的熔點實現焰溫的調節。

來源廣泛

氫氣(qi)(qi)可(ke)由水電解(jie)制取，水取之(zhi)不(bu)盡，而且每(mei)kg水可(ke)制備1860升氫氧(yang)燃氣(qi)(qi)。

即產即用

利用(yong)先進的自動(dong)控(kong)制(zhi)技術，由氫氧機按(an)照用(yong)戶設定的按(an)需(xu)供氣(qi)，不貯存氣(qi)體(ti)。

應用范圍

適(shi)合于一切(qie)需(xu)要燃(ran)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(qi)油(you)(you)、柴油(you)(you)、液化石油(you)(you)氣(qi)，氫能(neng)(neng)等。二次能(neng)(neng)源(yuan)又可(ke)以分為“過(guo)程(cheng)(cheng)性(xing)能(neng)(neng)源(yuan)”和(he)“合能(neng)(neng)體(ti)能(neng)(neng)源(yuan)”，電能(neng)(neng)就(jiu)是(shi)應(ying)用(yong)(yong)最廣的(de)過(guo)程(cheng)(cheng)性(xing)能(neng)(neng)源(yuan)，而汽(qi)油(you)(you)和(he)柴油(you)(you)是(shi)目前應(ying)用(yong)(yong)最廣的(de)合能(neng)(neng)體(ti)能(neng)(neng)源(yuan)。

氫元(yuan)(yuan)素(su)周期(qi)表代(dai)號H，元(yuan)(yuan)素(su)周期(qi)表序(xu)號1，英文Hydrogen，原子(zi)量1.0079，熔(rong)點(dian)-259.14度，沸點(dian)-252.87度。氫是重(zhong)量最(zui)(zui)輕，導熱性及燃(ran)燒(shao)性最(zui)(zui)好，燃(ran)燒(shao)最(zui)(zui)清潔的元(yuan)(yuan)素(su)。氫能是人類能夠從自然界獲取的儲量最(zui)(zui)豐富(fu)且高(gao)效的合能體能源。

氫能各項性能表現卓越，氫燃料電池將結束內燃機時代

現(xian)(xian)下(xia)對(dui)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)主(zhu)要是通(tong)(tong)過(guo)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)來(lai)實現(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工作方(fang)式(shi)從(cong)本質(zhi)上(shang)不(bu)(bu)同(tong)(tong)于(yu)內(nei)燃(ran)(ran)機(ji)(ji)，氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)通(tong)(tong)過(guo)化學反應(ying)產生電(dian)能(neng)(neng)來(lai)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)而內(nei)燃(ran)(ran)機(ji)(ji)車(che)則(ze)是通(tong)(tong)過(guo)燃(ran)(ran)燒產生熱能(neng)(neng)來(lai)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)。由于(yu)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)(qi)車(che)工作過(guo)程(cheng)不(bu)(bu)涉及(ji)燃(ran)(ran)燒因(yin)(yin)此無機(ji)(ji)械(xie)損耗及(ji)腐蝕，氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)所產生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)能(neng)(neng)可(ke)(ke)以(yi)(yi)直接被用(yong)在推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)四(si)輪(lun)上(shang)從(cong)而省略了機(ji)(ji)械(xie)傳動(dong)裝置，研究表明(ming)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)產能(neng)(neng)效率是內(nei)燃(ran)(ran)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)四(si)倍(bei)以(yi)(yi)上(shang)，根據權(quan)威(wei)機(ji)(ji)構研究表明(ming)汽(qi)(qi)油(you)(you)能(neng)(neng)量從(cong)油(you)(you)箱轉(zhuan)(zhuan)換(huan)到車(che)輪(lun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)由于(yu)燃(ran)(ran)燒，散熱，機(ji)(ji)械(xie)磨損等(deng)原因(yin)(yin)最后(hou)傳輸到車(che)輪(lun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)推進能(neng)(neng)量不(bu)(bu)到五(wu)分(fen)之一，而氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)(qi)車(che)用(yong)能(neng)(neng)效率卻能(neng)(neng)達到五(wu)分(fen)之三(san)以(yi)(yi)上(shang)，換(huan)句話說如果用(yong)同(tong)(tong)現(xian)(xian)下(xia)汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)儲油(you)(you)箱儲藏同(tong)(tong)樣體積的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)話可(ke)(ke)以(yi)(yi)行(xing)駛(shi)現(xian)(xian)下(xia)汽(qi)(qi)車(che)三(san)倍(bei)以(yi)(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)距離而不(bu)(bu)用(yong)加(jia)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)。令人興奮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是通(tong)(tong)過(guo)計(ji)算機(ji)(ji)控制(zhi)還可(ke)(ke)以(yi)(yi)對(dui)四(si)輪(lun)實現(xian)(xian)智能(neng)(neng)化，原先不(bu)(bu)可(ke)(ke)想象的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)橫向(xiang)(xiang)泊車(che)，原地90到180度(du)轉(zhuan)(zhuan)向(xiang)(xiang)，通(tong)(tong)過(guo)對(dui)四(si)輪(lun)施(shi)加(jia)不(bu)(bu)同(tong)(tong)速(su)度(du)來(lai)防滑等(deng)特(te)殊性能(neng)(neng)均由于(yu)機(ji)(ji)械(xie)傳動(dong)裝置的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)省略而變(bian)得輕而易舉。還有(you)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)安全(quan)(quan)存儲性也大大高(gao)于(yu)燃(ran)(ran)油(you)(you)，由于(yu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)是質(zhi)量最輕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)元素，即使泄漏燃(ran)(ran)燒也只會向(xiang)(xiang)上(shang)蒸(zheng)發不(bu)(bu)會像汽(qi)(qi)油(you)(you)一樣附著于(yu)人體或車(che)輛長時間(jian)燃(ran)(ran)燒，氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)安全(quan)(quan)系數大大高(gao)于(yu)燃(ran)(ran)油(you)(you)。還有(you)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)尾(wei)氣排(pai)放物是水(shui)，對(dui)空氣和環(huan)境的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)染為零。