氫(qing)能是什么 氫(qing)能的(de)優點 氫(qing)能源(yuan)是可再生資(zi)源(yuan)嗎(ma)

氫能是什(shen)么 氫能的(de)優點 氫能是可再生(sheng)資(zi)源嗎

一、氫能是什么

二(er)(er)(er)次(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)是聯系一(yi)(yi)次(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)和能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)用(yong)(yong)戶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中間紐帶。二(er)(er)(er)次(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)又可(ke)分(fen)為(wei)“過程(cheng)性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)”和“含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)體(ti)(ti)(ti)(ti)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)”。當(dang)今(jin)電能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)就是應(ying)用(yong)(yong)最(zui)廣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“過程(cheng)性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)”；柴油(you)、汽(qi)油(you)則是應(ying)用(yong)(yong)最(zui)廣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)體(ti)(ti)(ti)(ti)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)”。由于(yu)目(mu)前“過程(cheng)性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)”尚(shang)不能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)大量(liang)地(di)直接貯存，因此汽(qi)車、輪船、飛機(ji)等機(ji)動性強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)現代(dai)交通運輸(shu)工具就無法(fa)直接使用(yong)(yong)從(cong)發(fa)電廠(chang)輸(shu)出來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，只能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)采(cai)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)(neng)(neng)(neng)體(ti)(ti)(ti)(ti)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)”。可(ke)見，過程(cheng)性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)和含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)體(ti)(ti)(ti)(ti)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)是不能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)互相替代(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，各有自己的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)范圍。隨(sui)著(zhu)，人(ren)們將(jiang)目(mu)光(guang)也投向尋(xun)求新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)體(ti)(ti)(ti)(ti)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)”，作(zuo)(zuo)為(wei)二(er)(er)(er)次(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，可(ke)從(cong)各種(zhong)一(yi)(yi)次(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)中生(sheng)(sheng)產(chan)出來，例如煤炭、石(shi)油(you)、天(tian)然氣、太陽能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、風能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、水力、潮汐能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、地(di)熱能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、核(he)燃(ran)(ran)料等均可(ke)直接生(sheng)(sheng)產(chan)電能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。而作(zuo)(zuo)為(wei)二(er)(er)(er)次(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)油(you)和柴油(you)等則不然，生(sheng)(sheng)產(chan)它們幾乎完全依靠化石(shi)燃(ran)(ran)料。隨(sui)著(zhu)化石(shi)燃(ran)(ran)料耗量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)日益增加，其儲量(liang)日益減(jian)少，終有一(yi)(yi)天(tian)這(zhe)些資源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)將(jiang)要(yao)枯竭，這(zhe)就迫切(qie)需要(yao)尋(xun)找(zhao)一(yi)(yi)種(zhong)不依賴化石(shi)燃(ran)(ran)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)、儲量(liang)豐富(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)體(ti)(ti)(ti)(ti)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)。氫能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)正是一(yi)(yi)種(zhong)在(zai)常規能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)危機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)出現、在(zai)開發(fa)新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)二(er)(er)(er)次(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同時人(ren)們期待的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)二(er)(er)(er)次(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)。

二、氫能的特點

氫(qing)位于元素周期表之首，它的原子序數為(wei)(wei)1，在常溫(wen)常壓(ya)下(xia)為(wei)(wei)氣態，在超低溫(wen)高壓(ya)下(xia)又可成為(wei)(wei)液態。作為(wei)(wei)能源，氫(qing)有以下(xia)特點：

（1）所有元素中，氫重量最輕。在標(biao)準(zhun)狀態下，它的密度為(wei)(wei)0.0899g/l；在-252.7°C時，可成為(wei)(wei)液體(ti)，若(ruo)將(jiang)壓力增大到數百(bai)個(ge)大氣(qi)壓，液氫就(jiu)可變(bian)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)氫。

（2）所(suo)有(you)氣體中，氫氣的(de)(de)導熱(re)(re)性最(zui)好，比大多數氣體的(de)(de)導熱(re)(re)系(xi)數高(gao)出10倍，因此在能源工業中氫是(shi)極(ji)好的(de)(de)傳熱(re)(re)載體。

（3）氫(qing)是自然界存在最普(pu)遍(bian)的元素(su)，據估計它構(gou)成(cheng)了宇(yu)宙(zhou)質量(liang)的75%，除(chu)空氣(qi)中含有氫(qing)氣(qi)外，它主要以化(hua)合(he)物的形態貯存于水(shui)中，而水(shui)是地球上(shang)最廣泛的物質。據推算，如把海水(shui)中的氫(qing)全部提(ti)取(qu)出來，它所(suo)產生的總熱量(liang)比地球上(shang)所(suo)有化(hua)石燃料放(fang)出的熱量(liang)還大(da)9000倍(bei)。

（4）除(chu)核(he)燃(ran)料(liao)外氫的(de)發熱值(zhi)是所(suo)有化(hua)石燃(ran)料(liao)、化(hua)工(gong)燃(ran)料(liao)和生(sheng)物燃(ran)料(liao)中(zhong)最(zui)高(gao)的(de)，為142,351kJ/kg，是汽(qi)油發熱值(zhi)的(de)3倍(bei)。

（5）氫(qing)燃(ran)燒性(xing)能好，點燃(ran)快，與空氣混合時有廣泛(fan)的可燃(ran)范圍，而且燃(ran)點高，燃(ran)燒速度快。

（6）氫本身無(wu)毒，與其(qi)他燃(ran)料相比(bi)氫燃(ran)燒(shao)時最(zui)清潔，除生成(cheng)水和(he)(he)少(shao)量氨氣外不會產生諸如一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物(wu)、鉛化物(wu)和(he)(he)粉塵(chen)顆粒等對環(huan)境(jing)有害的(de)污染(ran)物(wu)質，少(shao)量的(de)氨氣經過適當處理也不會污染(ran)環(huan)境(jing)，而且燃(ran)燒(shao)生成(cheng)的(de)水還可(ke)繼續制氫，反復循環(huan)使(shi)用。

（7）氫能(neng)利用(yong)形式多，既可以(yi)通過燃(ran)燒產(chan)生熱能(neng)，在熱力發(fa)動(dong)機中產(chan)生機械(xie)功，又可以(yi)作為(wei)能(neng)源(yuan)材(cai)料用(yong)于(yu)燃(ran)料電(dian)池，或轉換(huan)成固態氫用(yong)作結構材(cai)料。用(yong)氫代替煤(mei)和(he)石油，不需對現有的(de)技術(shu)裝備(bei)作重大的(de)改造現在的(de)內燃(ran)機稍加改裝即可使用(yong)。

（8）氫可以以氣態、液態或固態的氫化物出(chu)現，能適應貯運及各種應用環(huan)境的不同要求。

由以(yi)上(shang)特點可以(yi)看(kan)出氫是一(yi)種(zhong)理想(xiang)的(de)(de)(de)新(xin)的(de)(de)(de)含能體能源。目前液氫已廣泛用作航天動力的(de)(de)(de)燃料，但(dan)氫能的(de)(de)(de)大規模的(de)(de)(de)商業(ye)應用還有待解決以(yi)下關鍵問題：

廉(lian)價(jia)的(de)制氫(qing)技術：因為氫(qing)是(shi)一種二次能源，它的(de)制取不但(dan)需要消耗大(da)量(liang)的(de)能量(liang)，而且目前(qian)制氫(qing)效率很低，因此尋求大(da)規模的(de)廉(lian)價(jia)的(de)制氫(qing)技術是(shi)各國科(ke)學(xue)家共同關心的(de)問(wen)題。

安全可靠(kao)的(de)貯氫(qing)和(he)輸氫(qing)方法(fa) 由于(yu)氫(qing)易氣化、著火、爆炸(zha)，因此如何妥善解決氫(qing)能的(de)貯存和(he)運輸問題也就(jiu)成為開(kai)發(fa)氫(qing)能的(de)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

氫氣分子量為2, 是空氣的1/14, 因此，氫氣泄漏于空氣中會(hui)自動逃離(li)地面，不(bu)會(hui)形(xing)成(cheng)聚集。而其他燃(ran)(ran)油燃(ran)(ran)氣均會(hui)聚集地面而構(gou)成(cheng)易(yi)燃(ran)(ran)易(yi)爆危險(xian)。無味無毒，不(bu)會(hui)造成(cheng)人體(ti)中毒，燃(ran)(ran)燒產物僅為水(shui)，不(bu)污染環境。

高溫高能

1kg氫(qing)氣的熱值為34000Kcal, 是汽(qi)油的三倍。氫(qing)氧焰溫度(du)高達(da)2800度(du)，高于(yu)常規液氣。

熱能集中

氫氧焰火焰挺直(zhi)，熱損(sun)失小，利用效率高。

自動再生

氫能來源于水，燃(ran)燒后(hou)又還(huan)原(yuan)成水。

催化特性

氫氣是活性氣體(ti)催化(hua)劑，可以與空氣混合方式加(jia)入催化(hua)燃燒所有固體(ti)，液體(ti)、氣體(ti)燃料。加(jia)速反應過程，促進完全(quan)燃燒，達到提高焰溫、節能(neng)減排(pai)之(zhi)功效。

還原特性

各(ge)種原料加氫精煉.

變溫特性

可根據加熱(re)物體(ti)的熔點實現焰(yan)溫的調節。

來源廣泛

氫氣(qi)可由水電(dian)解制取，水取之不盡(jin)，而且每kg水可制備1860升氫氧燃氣(qi)。

即產即用

利用先進的自動控制技術，由(you)氫氧機(ji)按(an)照用戶設定(ding)的按(an)需供(gong)氣，不貯存氣體。

應用范圍

適合于一切需要燃氣的地方。

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)、柴油(you)、液化石油(you)氣，氫能(neng)(neng)(neng)等。二次能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)又(you)可以分(fen)為(wei)“過程(cheng)性能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)”和“合(he)能(neng)(neng)(neng)體(ti)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)”，電能(neng)(neng)(neng)就(jiu)是(shi)應(ying)(ying)用最(zui)廣(guang)的過程(cheng)性能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)，而汽油(you)和柴油(you)是(shi)目前(qian)應(ying)(ying)用最(zui)廣(guang)的合(he)能(neng)(neng)(neng)體(ti)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)。

氫(qing)元(yuan)(yuan)素(su)(su)周(zhou)(zhou)期(qi)表代號(hao)H，元(yuan)(yuan)素(su)(su)周(zhou)(zhou)期(qi)表序號(hao)1，英文Hydrogen，原子(zi)量1.0079，熔點(dian)-259.14度，沸點(dian)-252.87度。氫(qing)是重量最(zui)輕，導熱性及燃燒性最(zui)好，燃燒最(zui)清潔的元(yuan)(yuan)素(su)(su)。氫(qing)能(neng)(neng)是人(ren)類(lei)能(neng)(neng)夠(gou)從(cong)自然(ran)界獲取的儲量最(zui)豐富且高效的合能(neng)(neng)體(ti)能(neng)(neng)源。

氫能各項性能表現卓越，氫燃料電池將結束內燃機時代

現下對(dui)(dui)氫(qing)能(neng)的(de)(de)(de)應用(yong)主要是通過(guo)(guo)(guo)氫(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)來(lai)實(shi)現的(de)(de)(de)。氫(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)方(fang)式(shi)從本質上(shang)不(bu)(bu)(bu)同于(yu)(yu)(yu)內(nei)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)機(ji)，氫(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)通過(guo)(guo)(guo)化學反應產生(sheng)電(dian)(dian)能(neng)來(lai)推(tui)(tui)動(dong)(dong)(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)而內(nei)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)機(ji)車(che)(che)(che)則是通過(guo)(guo)(guo)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)產生(sheng)熱能(neng)來(lai)推(tui)(tui)動(dong)(dong)(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)。由于(yu)(yu)(yu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)作(zuo)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)不(bu)(bu)(bu)涉及(ji)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)因(yin)此無機(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)損耗(hao)及(ji)腐蝕(shi)，氫(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)所產生(sheng)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)可(ke)以(yi)直接(jie)被用(yong)在推(tui)(tui)動(dong)(dong)(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)四(si)輪(lun)(lun)上(shang)從而省略(lve)(lve)了(le)機(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)傳動(dong)(dong)(dong)裝置(zhi)，研(yan)究表(biao)明氫(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)產能(neng)效率是內(nei)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)機(ji)的(de)(de)(de)四(si)倍(bei)以(yi)上(shang)，根據權威機(ji)構研(yan)究表(biao)明汽(qi)油(you)能(neng)量從油(you)箱轉(zhuan)換(huan)(huan)到(dao)(dao)車(che)(che)(che)輪(lun)(lun)的(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)由于(yu)(yu)(yu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)，散熱，機(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)磨損等原因(yin)最后傳輸(shu)到(dao)(dao)車(che)(che)(che)輪(lun)(lun)的(de)(de)(de)推(tui)(tui)進能(neng)量不(bu)(bu)(bu)到(dao)(dao)五(wu)(wu)分之(zhi)一，而氫(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)汽(qi)車(che)(che)(che)用(yong)能(neng)效率卻能(neng)達到(dao)(dao)五(wu)(wu)分之(zhi)三(san)以(yi)上(shang)，換(huan)(huan)句(ju)話說如(ru)果用(yong)同現下汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)儲油(you)箱儲藏同樣(yang)體積(ji)的(de)(de)(de)氫(qing)能(neng)的(de)(de)(de)話可(ke)以(yi)行駛(shi)現下汽(qi)車(che)(che)(che)三(san)倍(bei)以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)距離而不(bu)(bu)(bu)用(yong)加(jia)氫(qing)。令人興奮(fen)的(de)(de)(de)是通過(guo)(guo)(guo)計算機(ji)控制還(huan)可(ke)以(yi)對(dui)(dui)四(si)輪(lun)(lun)實(shi)現智能(neng)化，原先不(bu)(bu)(bu)可(ke)想象的(de)(de)(de)橫向泊車(che)(che)(che)，原地90到(dao)(dao)180度轉(zhuan)向，通過(guo)(guo)(guo)對(dui)(dui)四(si)輪(lun)(lun)施加(jia)不(bu)(bu)(bu)同速度來(lai)防滑等特殊(shu)性能(neng)均由于(yu)(yu)(yu)機(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)傳動(dong)(dong)(dong)裝置(zhi)的(de)(de)(de)省略(lve)(lve)而變得輕而易(yi)舉。還(huan)有(you)氫(qing)能(neng)的(de)(de)(de)安全(quan)存儲性也大(da)大(da)高(gao)于(yu)(yu)(yu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)油(you)，由于(yu)(yu)(yu)氫(qing)是質量最輕的(de)(de)(de)元素，即(ji)使泄漏(lou)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)也只(zhi)會向上(shang)蒸發不(bu)(bu)(bu)會像汽(qi)油(you)一樣(yang)附著于(yu)(yu)(yu)人體或(huo)車(che)(che)(che)輛長(chang)時間燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)，氫(qing)能(neng)的(de)(de)(de)安全(quan)系數大(da)大(da)高(gao)于(yu)(yu)(yu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)油(you)。還(huan)有(you)氫(qing)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)尾氣排放物是水，對(dui)(dui)空氣和環境的(de)(de)(de)污(wu)染為零。