氫能(neng)(neng)是(shi)什(shen)么(me) 氫能(neng)(neng)的優點 氫能(neng)(neng)源是(shi)可再(zai)生(sheng)資源嗎(ma)

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

一、氫能是什么

二(er)(er)(er)次能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)是(shi)(shi)聯系一(yi)次能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)和(he)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)用(yong)(yong)戶的(de)(de)(de)中(zhong)間紐帶(dai)。二(er)(er)(er)次能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)又可(ke)分為“過(guo)程性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)”和(he)“含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)體能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)”。當(dang)今電能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)就(jiu)是(shi)(shi)應用(yong)(yong)最廣的(de)(de)(de)“過(guo)程性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)”；柴油(you)、汽(qi)油(you)則是(shi)(shi)應用(yong)(yong)最廣的(de)(de)(de)“含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)體能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)”。由于(yu)目前“過(guo)程性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)”尚不能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)大量地直接(jie)貯存，因此(ci)汽(qi)車、輪船、飛機(ji)等機(ji)動性(xing)強的(de)(de)(de)現(xian)代(dai)交通運輸(shu)工具就(jiu)無(wu)法直接(jie)使用(yong)(yong)從發電廠輸(shu)出來的(de)(de)(de)電能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，只能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)采用(yong)(yong)像柴油(you)、汽(qi)油(you)這(zhe)一(yi)類“含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)體能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)”。可(ke)見，過(guo)程性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)和(he)含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)體能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)是(shi)(shi)不能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)互相替代(dai)的(de)(de)(de)，各(ge)(ge)有自(zi)己(ji)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)范圍。隨著，人們將目光也投向尋(xun)求新(xin)(xin)的(de)(de)(de)“含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)體能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)”，作為二(er)(er)(er)次能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)電能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，可(ke)從各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)一(yi)次能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)中(zhong)生(sheng)產(chan)出來，例如(ru)煤炭、石油(you)、天(tian)然氣、太陽能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、風能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、水力、潮汐能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、地熱能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、核燃(ran)料(liao)(liao)(liao)等均可(ke)直接(jie)生(sheng)產(chan)電能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。而作為二(er)(er)(er)次能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)汽(qi)油(you)和(he)柴油(you)等則不然，生(sheng)產(chan)它們幾(ji)乎完全依靠化石燃(ran)料(liao)(liao)(liao)。隨著化石燃(ran)料(liao)(liao)(liao)耗(hao)量的(de)(de)(de)日(ri)益增加，其(qi)儲(chu)量日(ri)益減少，終(zhong)有一(yi)天(tian)這(zhe)些資源(yuan)(yuan)將要枯(ku)竭(jie)，這(zhe)就(jiu)迫切需(xu)要尋(xun)找一(yi)種(zhong)(zhong)不依賴(lai)化石燃(ran)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)、儲(chu)量豐富的(de)(de)(de)新(xin)(xin)的(de)(de)(de)含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)體能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)。氫能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)正是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)在常規能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)危機(ji)的(de)(de)(de)出現(xian)、在開(kai)發新(xin)(xin)的(de)(de)(de)二(er)(er)(er)次能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)同時人們期待的(de)(de)(de)新(xin)(xin)的(de)(de)(de)二(er)(er)(er)次能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)。

二、氫能的特點

氫(qing)位于元素周期表(biao)之首，它的原(yuan)子序數為1，在常溫常壓下為氣態，在超低(di)溫高(gao)壓下又可成為液態。作(zuo)為能源，氫(qing)有以下特點：

（1）所有元素(su)中(zhong)，氫(qing)重量最輕(qing)。在標準狀(zhuang)態下，它的密度為(wei)(wei)0.0899g/l；在-252.7°C時，可(ke)成為(wei)(wei)液體(ti)，若將(jiang)壓(ya)力增大到數百(bai)個大氣壓(ya)，液氫(qing)就可(ke)變為(wei)(wei)固體(ti)氫(qing)。

（2）所有(you)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)中(zhong)，氫(qing)氣(qi)(qi)的導(dao)熱性最好，比大多數(shu)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的導(dao)熱系數(shu)高(gao)出10倍，因(yin)此在(zai)能(neng)源工業中(zhong)氫(qing)是極好的傳熱載體(ti)(ti)。

（3）氫是自然界存(cun)在(zai)最普遍的元素，據(ju)估(gu)計它構成(cheng)了宇宙質量的75%，除空氣中含有氫氣外，它主要(yao)以化合物的形態貯(zhu)存(cun)于水中，而水是地球上最廣泛的物質。據(ju)推算，如(ru)把(ba)海水中的氫全部(bu)提取出來，它所產(chan)生(sheng)的總熱量比地球上所有化石燃料(liao)放(fang)出的熱量還大9000倍。

（4）除核(he)燃料外氫的發熱(re)(re)值是(shi)所有化石燃料、化工(gong)燃料和生(sheng)物燃料中最高的，為142,351kJ/kg，是(shi)汽(qi)油發熱(re)(re)值的3倍。

（5）氫燃(ran)燒性能好，點(dian)燃(ran)快(kuai)，與(yu)空(kong)氣混合時有廣泛(fan)的(de)可燃(ran)范圍(wei)，而且(qie)燃(ran)點(dian)高，燃(ran)燒速度快(kuai)。

（6）氫本身(shen)無毒(du)，與其他燃(ran)料相比氫燃(ran)燒時最清(qing)潔(jie)，除生(sheng)成水和少量氨氣外不會(hui)產生(sheng)諸如一氧化(hua)(hua)碳、二氧化(hua)(hua)碳、碳氫化(hua)(hua)合物(wu)、鉛化(hua)(hua)物(wu)和粉塵(chen)顆粒等對環(huan)境有(you)害的(de)污(wu)染物(wu)質(zhi)，少量的(de)氨氣經(jing)過適(shi)當(dang)處理也不會(hui)污(wu)染環(huan)境，而且燃(ran)燒生(sheng)成的(de)水還可繼續制氫，反復循(xun)環(huan)使用。

（7）氫(qing)能利用(yong)形式(shi)多(duo)，既可以通(tong)過燃燒產(chan)生(sheng)熱能，在熱力發動機(ji)(ji)中產(chan)生(sheng)機(ji)(ji)械功，又可以作為能源材(cai)料用(yong)于燃料電池，或轉換成固態(tai)氫(qing)用(yong)作結構材(cai)料。用(yong)氫(qing)代(dai)替(ti)煤和石油，不需(xu)對(dui)現有(you)的技術(shu)裝(zhuang)備作重大的改造(zao)現在的內燃機(ji)(ji)稍加改裝(zhuang)即(ji)可使用(yong)。

（8）氫(qing)可以以氣態、液態或固態的氫(qing)化物(wu)出現，能適應貯運及(ji)各(ge)種應用環(huan)境的不(bu)同要求。

由以(yi)上特點可以(yi)看出(chu)氫是一(yi)種理想的(de)新的(de)含能體能源。目(mu)前液(ye)氫已廣泛用作航天動力的(de)燃料，但(dan)氫能的(de)大(da)規模的(de)商業應用還有待解決以(yi)下關(guan)鍵問題：

廉價(jia)的(de)制氫(qing)技術：因(yin)為氫(qing)是一種(zhong)二次能源，它的(de)制取不但需要消耗(hao)大量的(de)能量，而且目前(qian)制氫(qing)效(xiao)率(lv)很低，因(yin)此尋求(qiu)大規模的(de)廉價(jia)的(de)制氫(qing)技術是各國(guo)科學(xue)家共同關心的(de)問題。

安全可靠(kao)的貯(zhu)(zhu)氫(qing)(qing)和輸(shu)(shu)氫(qing)(qing)方法 由(you)于氫(qing)(qing)易氣化、著(zhu)火、爆炸，因(yin)此(ci)如何妥善解決氫(qing)(qing)能的貯(zhu)(zhu)存和運輸(shu)(shu)問(wen)題也(ye)就(jiu)成為(wei)開發氫(qing)(qing)能的關鍵(jian)。

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(qi)分子量為2, 是空氣(qi)的(de)1/14, 因此，氫(qing)氣(qi)泄漏于空氣(qi)中會(hui)自動逃(tao)離地(di)面(mian)，不會(hui)形成聚(ju)集(ji)。而其他燃(ran)(ran)油燃(ran)(ran)氣(qi)均會(hui)聚(ju)集(ji)地(di)面(mian)而構成易燃(ran)(ran)易爆危險。無味無毒，不會(hui)造成人體中毒，燃(ran)(ran)燒產物僅為水，不污染(ran)環境。

高溫高能

1kg氫(qing)氣(qi)的(de)熱值為34000Kcal, 是汽油的(de)三倍。氫(qing)氧(yang)焰溫度(du)(du)高達2800度(du)(du)，高于常規液氣(qi)。

熱能集中

氫氧焰火焰挺直(zhi)，熱損失(shi)小，利(li)用效率高。

自動再生

氫能來源于(yu)水(shui)，燃燒后又(you)還原成(cheng)水(shui)。

催化特性

氫(qing)氣(qi)是活(huo)性氣(qi)體催化劑(ji)，可以與空氣(qi)混合(he)方式加入(ru)催化燃燒(shao)所有固體，液(ye)體、氣(qi)體燃料。加速(su)反應過程，促進(jin)完(wan)全燃燒(shao)，達到提高(gao)焰溫(wen)、節能減排之功(gong)效。

還原特性

各種原料加氫精煉.

變溫特性

可根據加熱物體(ti)的(de)(de)熔點(dian)實現焰(yan)溫的(de)(de)調(diao)節(jie)。

來源廣泛

氫(qing)氣(qi)可(ke)由水(shui)電解制(zhi)(zhi)取(qu)，水(shui)取(qu)之(zhi)不盡，而且每kg水(shui)可(ke)制(zhi)(zhi)備1860升氫(qing)氧燃氣(qi)。

即產即用

利(li)用先進的自動控制技術，由氫氧機按照(zhao)用戶設(she)定的按需(xu)供氣(qi)，不(bu)貯(zhu)存氣(qi)體。

應用范圍

適合于一切需要燃氣(qi)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)、柴油(you)、液(ye)化石油(you)氣，氫能等。二次能源(yuan)(yuan)又(you)可以分為“過程性(xing)能源(yuan)(yuan)”和(he)“合能體能源(yuan)(yuan)”，電(dian)能就是(shi)應用最(zui)廣的過程性(xing)能源(yuan)(yuan)，而汽(qi)油(you)和(he)柴油(you)是(shi)目前應用最(zui)廣的合能體能源(yuan)(yuan)。

氫(qing)(qing)元(yuan)素(su)周(zhou)期表代號(hao)H，元(yuan)素(su)周(zhou)期表序號(hao)1，英文(wen)Hydrogen，原子量(liang)1.0079，熔點-259.14度，沸點-252.87度。氫(qing)(qing)是重量(liang)最(zui)輕，導熱性及(ji)燃燒性最(zui)好，燃燒最(zui)清(qing)潔的元(yuan)素(su)。氫(qing)(qing)能是人類能夠從(cong)自然界獲取的儲量(liang)最(zui)豐富且高(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)下(xia)對(dui)氫(qing)(qing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)主要是通過(guo)(guo)氫(qing)(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池來實現(xian)的(de)(de)(de)(de)。氫(qing)(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)工作(zuo)方式(shi)從本質上不(bu)同(tong)(tong)(tong)于(yu)內燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)，氫(qing)(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池通過(guo)(guo)化(hua)學反應產(chan)生電(dian)(dian)(dian)能(neng)來推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)而內燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)車(che)(che)(che)(che)則是通過(guo)(guo)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒產(chan)生熱(re)能(neng)來推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)。由(you)于(yu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工作(zuo)過(guo)(guo)程(cheng)不(bu)涉及(ji)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒因此(ci)無機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械損(sun)耗及(ji)腐蝕，氫(qing)(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池所產(chan)生的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)能(neng)可(ke)以(yi)直接被用(yong)(yong)在推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)四輪(lun)(lun)上從而省略了機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械傳(chuan)(chuan)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)，研究(jiu)表明氫(qing)(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)產(chan)能(neng)效率是內燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)四倍以(yi)上，根據權威機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)構(gou)研究(jiu)表明汽(qi)(qi)油能(neng)量從油箱轉換到(dao)(dao)車(che)(che)(che)(che)輪(lun)(lun)的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)由(you)于(yu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒，散熱(re)，機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械磨損(sun)等原因最(zui)后傳(chuan)(chuan)輸到(dao)(dao)車(che)(che)(che)(che)輪(lun)(lun)的(de)(de)(de)(de)推進(jin)能(neng)量不(bu)到(dao)(dao)五分之(zhi)一，而氫(qing)(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)能(neng)效率卻能(neng)達到(dao)(dao)五分之(zhi)三以(yi)上，換句話說如果用(yong)(yong)同(tong)(tong)(tong)現(xian)下(xia)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)儲(chu)(chu)油箱儲(chu)(chu)藏同(tong)(tong)(tong)樣(yang)體(ti)積的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)話可(ke)以(yi)行駛現(xian)下(xia)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)三倍以(yi)上的(de)(de)(de)(de)距離(li)而不(bu)用(yong)(yong)加氫(qing)(qing)。令人興(xing)奮的(de)(de)(de)(de)是通過(guo)(guo)計(ji)算機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)控制還可(ke)以(yi)對(dui)四輪(lun)(lun)實現(xian)智能(neng)化(hua)，原先不(bu)可(ke)想象的(de)(de)(de)(de)橫向泊(bo)車(che)(che)(che)(che)，原地(di)90到(dao)(dao)180度(du)轉向，通過(guo)(guo)對(dui)四輪(lun)(lun)施加不(bu)同(tong)(tong)(tong)速度(du)來防滑等特殊(shu)性能(neng)均由(you)于(yu)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械傳(chuan)(chuan)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)(de)(de)省略而變得(de)輕而易舉。還有(you)氫(qing)(qing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)安(an)全存儲(chu)(chu)性也大大高(gao)于(yu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)油，由(you)于(yu)氫(qing)(qing)是質量最(zui)輕的(de)(de)(de)(de)元素，即使泄漏燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒也只會向上蒸(zheng)發不(bu)會像汽(qi)(qi)油一樣(yang)附著(zhu)于(yu)人體(ti)或車(che)(che)(che)(che)輛長時間燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒，氫(qing)(qing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)安(an)全系數大大高(gao)于(yu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)油。還有(you)氫(qing)(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)尾氣(qi)排放(fang)物是水(shui)，對(dui)空氣(qi)和環(huan)境(jing)的(de)(de)(de)(de)污染為零(ling)。