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氢能
发布时间:2022-05-17 点击:2967

氢能简介


二次能源是联系一次能源和能源用户的中间纽带。二次能源又可分为“过程性能源”和“含能体能源”。当今电能就是应用最广的“过程性能源”;柴油、汽油则是应用最广的“含能体能源”。由于“过程性能源”很难大量地直接贮存,因此汽车、轮船、飞机等机动性强的现代交通运输工具就无法大量使用从发电厂输出来的电能,只能大量使用像柴油、汽油和天然气这一类“含能体能源”。但是随着电动汽车、混合动力车的发展,"过程性能源"也可以部分替代“含能体能源”。随着,人们将目光也投向寻求新的“含能体能源”,作为二次能源的电能,可从各种一次能源中生产出来,例如煤炭、石油、天然气、太阳能、风能、水力、潮汐能、地热能、核燃料等均可直接生产电能。而作为二次能源的汽油和柴油等则不然,生产它们几乎完全依靠化石燃料。随着化石燃料耗量的日益增加,其储量日益减少,终有一天这些资源将要枯竭,这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的、储量丰富的新的含能体能源。氢能正是一种在常规能源危机的出现、在开发新的二次能源的同时人们期待的新的二次能源。

氢能特点 氢位于元素周期表之首,它的原子序数为1,在常温常压下为气态,在超低温高压下又可成为液态。作为能源,氢有以下特点:(l)所有元素中,氢重量最轻。在标准状态下,它的密度为0.0899g/L;在-252.7°C时,可成为液体,若将压力增大到数百个大气压,液氢就可变为固体氢。(2)所有气体中,氢气的导热性最好,比大多数气体的导热系数高出10倍,因此在能源工业中氢是很好的传热载体。(3)氢是自然界存在最普遍的元素,据估计它构成了宇宙质量的75%,除空气中含有氢气外,它主要以化合物的形态贮存于水中,而水是地球上最广泛的物质。据推算,如把海水中的氢全部提取出来,它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。(4)除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,为142,351kJ/kg,是汽油发热值的3倍。(5)氢燃烧性能好,点燃快,与空气混合时有广泛的可燃范围,而且燃点高,燃烧速度快。(6)氢本身无毒,与其他燃料相比氢燃烧时最清洁,除生成水和少量氨气外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质,少量的氨气经过适当处理也不会污染环境,而且燃烧生成的水还可继续制氢,反复循环使用。(7)氢能利用形式多,既可以通过燃烧产生热能,在热力发动机中产生机械功,又可以作为能源材料用于燃料电池,或转换成固态氢用作结构材料。用氢代替煤和石油,不需对现有的技术装备作重大的改造现有的内燃机稍加改装即可使用。(8)氢可以以气态、液态或固态的氢化物出现,能适应贮运及各种应用环境的不同要求。