氫能(neng)是什么 氫能(neng)的優點 氫能(neng)源是可再生資源嗎

氫能(neng)是什么(me) 氫能(neng)的優點 氫能(neng)是可再(zai)生資源嗎

一、氫能是什么

二次(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)是聯系一次(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)和能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)用(yong)戶的(de)(de)中(zhong)間紐帶。二次(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)又可(ke)分為(wei)“過(guo)程(cheng)性能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)”和“含(han)(han)(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)體(ti)(ti)(ti)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)”。當(dang)今電(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)就是應用(yong)最廣的(de)(de)“過(guo)程(cheng)性能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)”；柴(chai)油(you)、汽油(you)則是應用(yong)最廣的(de)(de)“含(han)(han)(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)體(ti)(ti)(ti)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)”。由于目(mu)前“過(guo)程(cheng)性能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)”尚(shang)不(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)(neng)大量(liang)地直(zhi)接貯存，因此汽車、輪船、飛機(ji)等機(ji)動性強的(de)(de)現(xian)代(dai)交通運(yun)輸(shu)(shu)工具(ju)就無法直(zhi)接使用(yong)從(cong)發電(dian)廠(chang)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)來的(de)(de)電(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)，只能(neng)(neng)(neng)(neng)采用(yong)像(xiang)柴(chai)油(you)、汽油(you)這一類(lei)“含(han)(han)(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)體(ti)(ti)(ti)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)”。可(ke)見(jian)，過(guo)程(cheng)性能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)和含(han)(han)(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)體(ti)(ti)(ti)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)是不(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)(neng)互相替代(dai)的(de)(de)，各有(you)(you)自己的(de)(de)應用(yong)范圍。隨(sui)著，人們(men)將目(mu)光也投向尋求新(xin)(xin)的(de)(de)“含(han)(han)(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)體(ti)(ti)(ti)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)”，作為(wei)二次(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)電(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)，可(ke)從(cong)各種(zhong)(zhong)一次(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)中(zhong)生(sheng)產出(chu)(chu)(chu)來，例如煤炭、石(shi)(shi)油(you)、天(tian)然氣(qi)、太陽能(neng)(neng)(neng)(neng)、風能(neng)(neng)(neng)(neng)、水力、潮(chao)汐能(neng)(neng)(neng)(neng)、地熱能(neng)(neng)(neng)(neng)、核燃(ran)料(liao)等均可(ke)直(zhi)接生(sheng)產電(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)。而(er)作為(wei)二次(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)汽油(you)和柴(chai)油(you)等則不(bu)(bu)然，生(sheng)產它們(men)幾乎完全依靠化(hua)(hua)石(shi)(shi)燃(ran)料(liao)。隨(sui)著化(hua)(hua)石(shi)(shi)燃(ran)料(liao)耗量(liang)的(de)(de)日益增加，其儲量(liang)日益減(jian)少，終有(you)(you)一天(tian)這些資源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)將要(yao)枯竭(jie)，這就迫切需要(yao)尋找一種(zhong)(zhong)不(bu)(bu)依賴化(hua)(hua)石(shi)(shi)燃(ran)料(liao)的(de)(de)、儲量(liang)豐(feng)富的(de)(de)新(xin)(xin)的(de)(de)含(han)(han)(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)體(ti)(ti)(ti)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)。氫能(neng)(neng)(neng)(neng)正是一種(zhong)(zhong)在常規能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)危機(ji)的(de)(de)出(chu)(chu)(chu)現(xian)、在開發新(xin)(xin)的(de)(de)二次(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)同時人們(men)期待(dai)的(de)(de)新(xin)(xin)的(de)(de)二次(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)。

二、氫能的特點

氫位于元(yuan)素周期表之(zhi)首(shou)，它的原子序數(shu)為(wei)(wei)1，在(zai)(zai)常(chang)溫常(chang)壓下(xia)為(wei)(wei)氣態，在(zai)(zai)超(chao)低溫高壓下(xia)又可(ke)成(cheng)為(wei)(wei)液態。作為(wei)(wei)能源(yuan)，氫有以下(xia)特點：

（1）所(suo)有元素中，氫(qing)(qing)重量(liang)最輕。在標準(zhun)狀(zhuang)態下，它的密(mi)度為0.0899g/l；在-252.7°C時，可(ke)成(cheng)為液(ye)體，若(ruo)將壓力增大到數百個(ge)大氣(qi)壓，液(ye)氫(qing)(qing)就(jiu)可(ke)變為固體氫(qing)(qing)。

（2）所(suo)有氣體(ti)中，氫(qing)氣的(de)導熱性最好，比(bi)大多數(shu)氣體(ti)的(de)導熱系數(shu)高(gao)出10倍，因此在(zai)能源工(gong)業中氫(qing)是極好的(de)傳熱載體(ti)。

（3）氫是(shi)自(zi)然(ran)界存在最普遍的(de)元素，據(ju)估(gu)計它構成了宇(yu)宙質量的(de)75%，除空(kong)氣中(zhong)含有(you)氫氣外，它主要以化合物的(de)形態(tai)貯存于水中(zhong)，而水是(shi)地球上最廣泛的(de)物質。據(ju)推算，如把(ba)海(hai)水中(zhong)的(de)氫全(quan)部提(ti)取出(chu)來，它所產生的(de)總熱量比地球上所有(you)化石燃料放出(chu)的(de)熱量還大9000倍。

（4）除核燃料外氫的發(fa)熱值是(shi)所有(you)化石燃料、化工燃料和生物燃料中(zhong)最高的，為142,351kJ/kg，是(shi)汽油發(fa)熱值的3倍。

（5）氫燃(ran)燒性(xing)能好(hao)，點燃(ran)快，與空氣混合(he)時有廣泛的可燃(ran)范圍，而且燃(ran)點高，燃(ran)燒速度(du)快。

（6）氫本(ben)身無(wu)毒，與其他燃料相(xiang)比氫燃燒時最清潔，除生(sheng)成水和少量(liang)氨氣外不會產生(sheng)諸如一(yi)氧化(hua)碳(tan)、二氧化(hua)碳(tan)、碳(tan)氫化(hua)合物(wu)(wu)、鉛化(hua)物(wu)(wu)和粉塵顆粒等(deng)對(dui)環(huan)境有害的(de)(de)污染物(wu)(wu)質(zhi)，少量(liang)的(de)(de)氨氣經過適當處理也(ye)不會污染環(huan)境，而且(qie)燃燒生(sheng)成的(de)(de)水還可繼續制氫，反復(fu)循(xun)環(huan)使用。

（7）氫能利(li)用(yong)(yong)形式多，既(ji)可以通過燃(ran)(ran)燒產生(sheng)熱能，在熱力發(fa)動機中產生(sheng)機械功，又可以作(zuo)為能源材(cai)料用(yong)(yong)于燃(ran)(ran)料電池，或(huo)轉換成固態氫用(yong)(yong)作(zuo)結構材(cai)料。用(yong)(yong)氫代替煤和石油(you)，不需對現(xian)有(you)的技術裝(zhuang)備作(zuo)重(zhong)大的改造現(xian)在的內燃(ran)(ran)機稍加改裝(zhuang)即(ji)可使(shi)用(yong)(yong)。

（8）氫可以(yi)以(yi)氣(qi)態、液態或固態的氫化物(wu)出現，能適應(ying)貯運及各(ge)種(zhong)應(ying)用環境的不同要求。

由以上特點可以看出氫(qing)是一種理想的新的含(han)能體能源。目前(qian)液氫(qing)已廣泛用作航天(tian)動(dong)力的燃料，但氫(qing)能的大(da)規模的商業應(ying)用還有待(dai)解決以下關鍵問題：

廉(lian)(lian)價(jia)的(de)制(zhi)氫(qing)(qing)技術：因(yin)為氫(qing)(qing)是(shi)一種二次能(neng)源，它的(de)制(zhi)取不但需要(yao)消耗(hao)大量(liang)的(de)能(neng)量(liang)，而且目前制(zhi)氫(qing)(qing)效(xiao)率很低，因(yin)此尋求(qiu)大規模的(de)廉(lian)(lian)價(jia)的(de)制(zhi)氫(qing)(qing)技術是(shi)各國科(ke)學家共同關心的(de)問題(ti)。

安全(quan)可靠的(de)貯氫(qing)和(he)輸氫(qing)方法 由于(yu)氫(qing)易氣化(hua)、著火、爆炸，因此如何妥(tuo)善解決氫(qing)能(neng)(neng)的(de)貯存(cun)和(he)運輸問題也就成為(wei)開發(fa)氫(qing)能(neng)(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

氫氣(qi)(qi)分子量為2, 是(shi)空氣(qi)(qi)的(de)1/14, 因此，氫氣(qi)(qi)泄漏于空氣(qi)(qi)中(zhong)會自(zi)動逃離(li)地面，不(bu)會形成(cheng)聚集。而(er)其他燃油(you)燃氣(qi)(qi)均會聚集地面而(er)構成(cheng)易(yi)燃易(yi)爆危險(xian)。無味無毒，不(bu)會造成(cheng)人體(ti)中(zhong)毒，燃燒(shao)產物(wu)僅為水，不(bu)污染環境。

高溫高能

1kg氫(qing)氣的(de)熱值為(wei)34000Kcal, 是汽油的(de)三倍。氫(qing)氧焰溫(wen)度高達2800度，高于常規液氣。

熱能集中

氫氧焰(yan)火焰(yan)挺直，熱(re)損(sun)失小，利(li)用效率(lv)高。

自動再生

氫(qing)能來(lai)源(yuan)于水(shui)，燃(ran)燒后又還(huan)原(yuan)成水(shui)。

催化特性

氫氣(qi)是活性氣(qi)體(ti)催(cui)化(hua)劑，可以與空(kong)氣(qi)混合方式(shi)加入催(cui)化(hua)燃(ran)燒所有固體(ti)，液(ye)體(ti)、氣(qi)體(ti)燃(ran)料。加速(su)反(fan)應(ying)過程(cheng)，促進完全燃(ran)燒，達(da)到提高焰溫、節能(neng)減排之功(gong)效。

還原特性

各種原(yuan)料加(jia)氫(qing)精(jing)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(qing)氣可(ke)(ke)由水(shui)電解制(zhi)取，水(shui)取之不盡，而(er)且每kg水(shui)可(ke)(ke)制(zhi)備1860升氫(qing)氧(yang)燃氣。

即產即用

利用(yong)先進的自動控制(zhi)技術(shu)，由氫氧機(ji)按照用(yong)戶(hu)設定的按需供氣，不(bu)貯存(cun)氣體。

應用范圍

適(shi)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、汽油、柴油、液化石(shi)油氣，氫(qing)能(neng)(neng)等。二次(ci)能(neng)(neng)源(yuan)又可以分為“過程(cheng)性(xing)能(neng)(neng)源(yuan)”和“合能(neng)(neng)體能(neng)(neng)源(yuan)”，電(dian)能(neng)(neng)就(jiu)是應(ying)(ying)用最廣的(de)(de)過程(cheng)性(xing)能(neng)(neng)源(yuan)，而汽油和柴油是目前應(ying)(ying)用最廣的(de)(de)合能(neng)(neng)體能(neng)(neng)源(yuan)。

氫元(yuan)素周期(qi)表(biao)代號H，元(yuan)素周期(qi)表(biao)序號1，英文Hydrogen，原子(zi)量1.0079，熔(rong)點-259.14度(du)，沸點-252.87度(du)。氫是重量最輕，導熱性(xing)及燃燒性(xing)最好，燃燒最清(qing)潔(jie)的(de)元(yuan)素。氫能(neng)是人(ren)類能(neng)夠從(cong)自然(ran)界獲取的(de)儲量最豐富且(qie)高效(xiao)的(de)合能(neng)體能(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(dui)氫(qing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)主要是(shi)通過(guo)(guo)(guo)氫(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料電(dian)(dian)(dian)池來實現的(de)(de)(de)(de)(de)。氫(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)(de)工作方式從(cong)本質上(shang)不(bu)同(tong)于(yu)(yu)內(nei)燃(ran)(ran)(ran)(ran)機(ji)，氫(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料電(dian)(dian)(dian)池通過(guo)(guo)(guo)化(hua)學反(fan)應(ying)產生電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)來推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)而(er)(er)(er)內(nei)燃(ran)(ran)(ran)(ran)機(ji)車(che)(che)則(ze)是(shi)通過(guo)(guo)(guo)燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒產生熱能(neng)(neng)(neng)來推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)。由(you)于(yu)(yu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料電(dian)(dian)(dian)池汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工作過(guo)(guo)(guo)程不(bu)涉(she)及燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒因此無機(ji)械(xie)損(sun)耗及腐蝕(shi)，氫(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料電(dian)(dian)(dian)池所產生的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)可(ke)(ke)以(yi)(yi)直(zhi)接被用(yong)(yong)在(zai)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)四輪上(shang)從(cong)而(er)(er)(er)省略(lve)了(le)機(ji)械(xie)傳動(dong)裝(zhuang)置(zhi)，研究表明(ming)氫(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)(de)產能(neng)(neng)(neng)效率是(shi)內(nei)燃(ran)(ran)(ran)(ran)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)四倍以(yi)(yi)上(shang)，根據權威(wei)機(ji)構研究表明(ming)汽(qi)(qi)(qi)(qi)油(you)(you)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)從(cong)油(you)(you)箱轉換到(dao)車(che)(che)輪的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)程由(you)于(yu)(yu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒，散熱，機(ji)械(xie)磨(mo)損(sun)等原(yuan)因最(zui)后傳輸到(dao)車(che)(che)輪的(de)(de)(de)(de)(de)推進能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)不(bu)到(dao)五(wu)分(fen)之一(yi)，而(er)(er)(er)氫(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料電(dian)(dian)(dian)池汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)用(yong)(yong)能(neng)(neng)(neng)效率卻(que)能(neng)(neng)(neng)達到(dao)五(wu)分(fen)之三以(yi)(yi)上(shang)，換句話(hua)說(shuo)如果(guo)用(yong)(yong)同(tong)現下汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)儲(chu)油(you)(you)箱儲(chu)藏同(tong)樣(yang)體(ti)積(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)話(hua)可(ke)(ke)以(yi)(yi)行駛現下汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)三倍以(yi)(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)距離而(er)(er)(er)不(bu)用(yong)(yong)加(jia)氫(qing)。令人(ren)興奮的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)通過(guo)(guo)(guo)計算機(ji)控制還(huan)可(ke)(ke)以(yi)(yi)對(dui)四輪實現智能(neng)(neng)(neng)化(hua)，原(yuan)先(xian)不(bu)可(ke)(ke)想象的(de)(de)(de)(de)(de)橫向泊車(che)(che)，原(yuan)地90到(dao)180度(du)轉向，通過(guo)(guo)(guo)對(dui)四輪施加(jia)不(bu)同(tong)速度(du)來防滑等特殊性(xing)能(neng)(neng)(neng)均由(you)于(yu)(yu)機(ji)械(xie)傳動(dong)裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)省略(lve)而(er)(er)(er)變得輕(qing)而(er)(er)(er)易舉。還(huan)有氫(qing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全存儲(chu)性(xing)也大大高(gao)于(yu)(yu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)油(you)(you)，由(you)于(yu)(yu)氫(qing)是(shi)質量(liang)(liang)最(zui)輕(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)元素(su)，即使泄(xie)漏燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒也只會(hui)向上(shang)蒸發不(bu)會(hui)像汽(qi)(qi)(qi)(qi)油(you)(you)一(yi)樣(yang)附(fu)著于(yu)(yu)人(ren)體(ti)或車(che)(che)輛長(chang)時(shi)間燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒，氫(qing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全系(xi)數(shu)大大高(gao)于(yu)(yu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)油(you)(you)。還(huan)有氫(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料電(dian)(dian)(dian)池汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)尾氣(qi)排放物是(shi)水，對(dui)空氣(qi)和環境的(de)(de)(de)(de)(de)污染為零。