水变氢气、氢气燃烧变水的能源模式有望实现

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1、水变氢气、氢气燃烧变水的能源模式有望实现4激发氢能的巨大潜力氢作为一种无色、无味的气体，广泛地分布于地球的地表、地幔、地核和大气层中，是宇宙中最为重要，质量最轻，最为清洁、最为丰富元素之一。氢主要以化合物形式生存，最突出表现是水，氢占水总质量1/9，如果用电解水制氢，能量密度很高，其效率可达80%；氢还生存于一些矿物质中，如绿柱石，锂电气石，顽火辉石的结构中，多以极少量气态生存；氢还分布于地球不同气层中，含量随高度不同，也有少量的氢气存在；更有趣的是氢气还是生命组成的一种元素，在人体中有81种元素，氢占10%，仅次于氧和碳，

2、居第三位，所以氢也可称得上一种有机物的物种。氢还有一个重要作用，即氢的同位素将对正在开发和试验的核聚变电站提供基础原料，我们曾用“氕”表示氢，它的同位素“氘”“氚”，也叫重氢，资源极为丰富，而且无辐射危险。大家都知道，人们先发明原子弹，后来又发明氢弹，实际上是核裂变和核聚变的理念和应用的革命性变化。欧盟认为到2035年核聚变电站可以投入商业化应用，我国专家认为到2040年有可能投入应用，目前我们和美、英、法、日、德等国家已多年组成联盟，共同开发核聚变电站。可以预言如果核聚变电站投入应用，那时用电几乎不用花钱，太便宜了，而且很

3、安全，没有放射性，非常干净、无害，被称为“仿造太阳的工厂”。氢在人为状态下形成三种形态。气体氢：这已成为氢的常态，是衡量氢物理和化学质量的标准形态；液态氢：目前多用高冷却方法形成的，要在-253℃4时，可促使氢液化，如现在太空火箭上的推动燃料就是用液态氢；固态氢：在超高压下，促使液氢向具有导电金属特性的固态氢出现，所以也叫金属氢，它具有很好的超导性和超级能量，在航天、航空和军工上有特殊用途，民用工业也有很好用途。氢的备制历史也是很长，而且方法非常多样化，因时因地而宜，同时要求要不断改进创新。有电解水制氢、水煤气法制氢、石油热

4、裂合成和天然气热合成制氢、焦炉和煤气冷冻制氢，电解食盐水的副产氢、酿造工业发酵制氢、甲醇裂解吸附制氢、铁与水蒸气反应制氢等。当代比较新的制氢方法，如生物质制氢，微生物酶制氢、海水淡化制氢，可再生能源，如风能、太阳能、水能、地热能、海洋能发电制氢，如我国已建成海水淡化工程103个，总规模90万吨/日，并推广淡化水制氢示范工作。世界上第一座FCEV加氢站是1999年5月在德国慕尼黑机场建成。目前国际上已有加氢站主要以水4电解制氢为主，少部份采用天然气水蒸气重整制氢，也有的是运氢到加氢站的。到2016年1月全球已设立290座，其中

5、日本28座、欧洲97座、美国75座、韩国80座、中国4座、澳大利亚1座。中国加氢站分布在北京、上海、广州、郑州。预计到2020年全球将出现5200座加氢站，比目前的增长18倍，以适应发展FCEV的需求。中国将是全球氢能需求和生产第一大国。氢能汽车氢气车分为两种，氢内燃车（HICEV）是以内燃机燃烧氢气（通常透过分解甲烷或电解水取得）及空气中的氧产生动力，推动的汽车。而氢燃料电池车（Fuelcellvehicle-FCEV）是使氢或含氢物质及空气中的氧通过燃料电池以产生电力，再以电力推动电动机，由电动机推动车辆。这类车辆的发电

6、厂把氢的化学能转换为机械能，或者是通过燃烧的内燃机中的氢，或通过在燃料电池中的氧与氢反应来运行电动机。广泛使用氢助长交通是在提议中的氢经济的一个关键因素。使用氢为能源的最大好处是它能跟空气中的氧，产生水蒸气排出，有效减少了其他燃油汽车造成的空气污染问题。储氢方法传统储氢方法有两种，一种方法是利用高压钢瓶（氢气瓶）来储存氢气，但钢瓶储存氢气的容积小，而且还有爆炸的危险；另一种方法是储存液态氢，但液体储存箱非常庞大，需要极好的氢能与氢能汽车绝热装置来隔热。一种新型简便的储氢方法应运而生，即利用储氢合金（金属氢化物）来储存氢气。这

7、些会“吸收”氢气的金属，称为储氢合金。其储氢能力很强。单位体积储氢的密度，是相同温度、压力条件下气态氢的1000倍，也即相当于储存了1000个大气压的高压氢气。储氢合金都是固体，需要用氢时通过加热或减压使储存于其中的氢释放出来，因此是一种极其简便易行的理想储氢方法。研究发展中的储氢合金，主要有钛系储氢合金、锆系储氢合金、铁系储氢合金及稀土系储氢合金。研究证明，在一定的温度和压力条件下，一些金属能够大量“吸收”氢气，反应生成金属氢化物，同时放出热量。其后，将这些金属氢化物加热，它们又会分解，将储存在其中的氢释放出来。百度搜索“

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