氫能是一種
二次能源,它是通過(guò)一定的方法利用其它能源制取的,而不像煤、石油、天然氣可以直接開(kāi)采,今下幾乎完全依靠化石燃料制取得到,如果能回收利用工程廢氫,每年大約可以回收到大約1億立方米,這個(gè)數字相當可觀(guān)。
氫能是公認的清潔能源,作為低碳和零碳能源正在脫穎而出。21世紀,我國和美國、日本、加拿大、歐盟等都制定了氫能發(fā)展規劃,并且我國已在氫能領(lǐng)域取得了多方面的進(jìn)展,在不久的將來(lái)有望成為氫能技術(shù)和應用領(lǐng)先的國家之一,也被國際公認為最有可能率先實(shí)現氫燃料電池和氫能汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化的國家。
當今世界開(kāi)發(fā)新能源迫在眉睫,原因是所用的能源如石油、天然氣、煤,石油氣均屬不可再生資源,地球上存量有限,而人類(lèi)生存又時(shí)刻離不開(kāi)能源,所以必須尋找新的能源。隨著(zhù)化石燃料耗量的日益增加,其儲量日益減少,終有一天這些資源、能源將要枯竭,這就迫切需要尋找一種不依賴(lài)化石燃料的儲量豐富的新的含能體能源。氫正是這樣一種在常規能源危機的出現和開(kāi)發(fā)新的二次能源的同時(shí),人們期待的新的二次能源。 氫位于元素周期表之首,原子序數為1,常溫常壓下為氣態(tài),超低溫高壓下為液態(tài)。作為一種理想的新的合能體能源,它具有以下特點(diǎn):
重量最輕:標準狀態(tài)下,密度為 0.0899g/l,-252.7℃時(shí),可成為液體,若將壓力增大到數百個(gè)大氣壓,液氫可變?yōu)榻饘贇洹?br />
導熱性最好:比大多數氣體的導熱系數高出10倍。
普遍元色:據估計它構成了宇宙質(zhì)量的 75%,它主要以化合物的形態(tài)貯存于水中,而水是地球上最廣泛的物質(zhì)。據推算,如把海水中的氫全部提取出來(lái),它所產(chǎn)生的總熱量比地球上所有化石燃料放出的熱量還大9000倍。
回收利用:利用氫能源的汽車(chē)排出的廢物只是水,所以可以再次分解氫,再次回收利用。
理想的發(fā)熱值:除核燃料外氫的發(fā)熱值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,為142,351kJ/kg,是汽油發(fā)熱值的3倍。
燃燒性能好 :點(diǎn)燃快,與空氣混合時(shí)有廣泛的可燃范圍,而且燃點(diǎn)高,燃燒速度快
氫能源系統特點(diǎn):
無(wú)毒:與其他燃料相比氫燃燒時(shí)最清潔,除生成水和少量氮化氫外不會(huì )產(chǎn)生諸如一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物、鉛化物和粉塵顆粒等對環(huán)境有害的污染物質(zhì),少量的氮化氫經(jīng)過(guò)適當處理也不會(huì )污染環(huán)境,且燃燒生成的水還可繼續制氫,反復循環(huán)使用。產(chǎn)物水無(wú)腐蝕性,對設備無(wú)損。
利用形式多:既可以通過(guò)燃燒產(chǎn)生熱能,在熱力發(fā)動(dòng)機中產(chǎn)生機械功,又可以作為能源材料用于燃料電池,或轉換成固態(tài)氫用作結構材料。
多種形態(tài):以氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)的金屬氫化物出現,能適應貯運及各種應用環(huán)境的不同要求。
耗損少:可以取消遠距離高壓輸電,代以遠近距離管道輸氫,安全性相對提高,能源無(wú)效損耗減小
利用率高:氫取消了內燃機噪聲源和能源污染隱患,利用率高。
運輸方便:氫可以減輕燃料自重,可以增加運載工具有效載荷,這樣可以降低運輸成本從全程效益考慮社會(huì )總效益優(yōu)于其他能源。
減少溫室效應:氫取代化石燃料能最大限度地減弱溫室效應。