論氫能及儲氫技術(shù)的最新進(jìn)展-全文預(yù)覽
【正文】 微生物，深入研究生物產(chǎn)氫的原理和條件，完成天然菌種的人工訓(xùn)化，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計出相應(yīng)的大規(guī)模生產(chǎn)裝置系統(tǒng)，推進(jìn)生物制氫工業(yè)化革命的到來[7－9]?！ ? 2 \* GB3 ②生物質(zhì)氣化法：將生物質(zhì)通過熱化學(xué)轉(zhuǎn)化方式轉(zhuǎn)化為高品位的氣體燃?xì)饣蚝铣蓺猓a(chǎn)品氣主要是H2 、CO、少量CO水和烴?！ ? 1 \* GB3 ①生物轉(zhuǎn)化制氫法：以秸稈為例，秸稈主要由纖維素，半纖維素和木質(zhì)素通過復(fù)雜的方式連接形成，這3種物質(zhì)的基本成分都是小分子糖類。林產(chǎn)加工廢料約為300多萬噸。利用生物質(zhì)制氫同樣能夠大大降低生產(chǎn)成本，而且能夠改善自然界的物質(zhì)循環(huán)，很好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境[9]?！ 。?）生物質(zhì)制氫。試驗表明，在一個容積為50 m3的容器中，含糖或植物纖維的廢水發(fā)酵后，每天能產(chǎn)生280 m3左右的氫氣，純度達(dá)99%以上，產(chǎn)氫能力大大加強(qiáng)，氫氣產(chǎn)率比國外同類的實驗研究水平高10倍，生產(chǎn)成本約為目前采用的電解水法制氫成本的1/2。 ?。?） 光合細(xì)菌利用有機(jī)廢水和活性污泥制氫。 日本北里大學(xué)研究人員以各種生活垃圾，如剩菜肉骨等經(jīng)處理后作為生產(chǎn)氫的原料，借助3種微生物[6]，丁酸梭菌(Clostridium butyricum)、產(chǎn)氣腸桿菌(Enterobacter aerogenes)和麥芽糖假絲酵母(Candida maltose)在36oC混和發(fā)酵廢棄有機(jī)物48小時，平均產(chǎn)氫量為15,145 mL。近年來，已查明在常溫常壓下以含氫元素物質(zhì)包括植物淀粉、纖維素、糖等有機(jī)物和水進(jìn)行生物酶催化反應(yīng)來制得氫氣的微生物可分為5類：異養(yǎng)型厭氧菌、固氮菌、光合厭氧細(xì)菌、藍(lán)細(xì)胞和真核藻類。 生物制氫 這種方法是通過外加高溫使水起化學(xué)分解反應(yīng)來獲取氫氣。目前電解效率約為50%70%[5]。這種方法是基于如下的可逆反應(yīng)：2H2O → 2H2+ O2這是過去以及現(xiàn)在采用最多的方法。 methods of acquire hydrogen)序號方法舉例1輕金屬與酸堿反應(yīng)2Na+2H2O—2NaOH +H2↑2Al+2NaOH+2H2O—2NaAlO2+3H2↑2天然氣分解制氫CH4+H2O—CO+3H23水煤氣法制氫H2O+C—CO+H24電解水制氫陰極:2K++2H2O+2e—2K+2OH+H2↑陽極:2OH—H2O++2e5熱化學(xué)循環(huán)分解水法純水的分解溫度要高達(dá)4000℃以上,熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫就是在降低這一溫度的條件下促使水分解,生產(chǎn)氫氣和氧氣。 獲取氫氣的方法 2日本政府為促進(jìn)氫能實用化和普及，進(jìn)一步完善了汽車燃料供給制，全國各地建造了不少“加氫站”，現(xiàn)在已有近百輛燃料電池車已經(jīng)取得牌照上路，計劃到2030年將發(fā)展到1500萬輛[1－6]。北歐國家2005年成立了“北歐能源研究機(jī)構(gòu)”，通過生物制氫系統(tǒng)分析，提高生物生產(chǎn)氫能力?？捎糜谒纸獾囊环N化學(xué)催化劑?！ 淠軓V泛應(yīng)用的關(guān)鍵，在于研制出成本低的制氫技術(shù)?！ ?國內(nèi)外氫能發(fā)展?fàn)顩r 2003年11月1921日在美國首都華盛頓歐米尼氫能利用形式多，既可以通過燃燒產(chǎn)生熱能，在熱力發(fā)動機(jī)中產(chǎn)生機(jī)械功，又可以作為能源材料用于燃料電池，或轉(zhuǎn)換成固態(tài)氫用作結(jié)構(gòu)材料。為了我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略國策，尋找潔凈的新能源和可再生能源來替代化石能源已經(jīng)迫在眉睫。文章綜述了氫氣制備技術(shù)和儲備技術(shù)的最新研究進(jìn)展，并探討了制氫與儲氫技術(shù)的關(guān)鍵問題。論氫能及儲氫技術(shù)的最新進(jìn)展作者：日期：論文關(guān)鍵詞：氫能實現(xiàn)氫能的利用，氫的儲運(yùn)是目前要解決的關(guān)鍵問題。 引言 資源減少、能源短缺、環(huán)境污染日益嚴(yán)重?！ ∽鳛槟茉?，氫能具有無可比擬的潛在開發(fā)價值：氫是自然界最普遍存在的元素，它主要以化合物的形態(tài)儲存于水中，而水是地球上最廣泛的物質(zhì)；除核燃料外，氫的發(fā)熱值在所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高；氫燃燒性能好，點燃快，與空氣混合
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