淺談氫能發(fā)電的發(fā)展趨勢和存在問題-文庫吧在線文庫
【正文】 僅有上千度。早在1972年，日本科學家本多等人在研究半導體電極在光照下的電化學行為時，發(fā)現(xiàn)把氧化鈦晶體電極和鉑黑電極連接起來浸到水里，當太陽光照射氧化鈦表面時，就會產(chǎn)生電流，分解水制得氫氣。光絡合催化分解水制氫是最近幾年發(fā)展起來的一個新領域。把這種粉末加到水和纖維素的混合液里，放在太陽光下，就能產(chǎn)生氫氣和二氧化碳。利用各種氫氣純化法使氫氣純化，所得的氫氣回收率有很大差別。其中電弧等離子體是一種典型的熱等離子體，其特點是溫度極高，可達到上萬度，并且這種等離子體還含有大量各種類型的帶電離子、中性離子以及電子等活性物種。從表3可以看出，在催化劑作用下，即使氣化溫度比較低（450度），也可得到較高的氫含量（％）。有些化能異養(yǎng)菌的產(chǎn)氫能力很強，比如有一種酪酸梭狀芽孢桿菌，發(fā)酵1 L氫氣。他們認為，如果讓植物的光合作用保留在分解水的階段，使氫不與二氧化碳起作用，而直接從植物體內(nèi)分離出來，那么，一棵棵的“氫樹”就可以直接給我們提供純凈的氫氣了。水電解制氫、生物質(zhì)制氫等制氫方法，現(xiàn)已形成規(guī)模，其中，低價電解水制氫方法在今后仍將是氫能規(guī)模制備的主要方法，目前應用中尚需要降低電耗。在我國，盡管多年來，氫能領域的專家和科學工作者在國家經(jīng)費支持不多的困難條件下，仍然在制氫、儲氫和氫能利用等方面取得了不少進展和成績[19]。Nm3該所的人工模擬光合作用分解水制氫及非常規(guī)資源制氫研究達到了世界先進水平。他說：―這5輛采用氫能燃料電池的公共汽車‖。氫能的應用前景氫能在燃料內(nèi)燃機，燃料電池汽車以及核能氫能系統(tǒng)方面都有很大的應用前景。而現(xiàn)有市場對于利用內(nèi)燃機的氫的直接燃燒方法要給予必要的重視和支持。燃料電池的這一獨特優(yōu)點使它被列為未來世界十大科技之首。在各種類型的燃料電池(分別以甲醇、天然氣、煤氣和氫氣等為燃料)中，以氫氣為燃料的質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)最適合應用于電動汽車上。在美國能源部支持Power公司于1996年研制出世界上第一輛以液氫為燃料的PEMFC電動汽車。作為氫能的最好的利用方式——燃料電池技術(shù)[44]，目前有了很大的發(fā)展。$/kW。PEMFC電動汽車。無論是從能源需求還是從氫能特點考慮，氫能替代能源都具有現(xiàn)實性，除以上之外氫能在以下行業(yè)也都有著不可估量的發(fā)展?jié)摿Γ酣D攻擊者‖軍用車，軍用機車中、小規(guī)模供艦艇蓄電池充電的燃料電池電廠等[50]，都體現(xiàn)了氫能在軍事方面優(yōu)勢。第五章 氫能開發(fā)面臨的問題由以上特點可以看出氫是一種理想的新型能源。（3） 當作為車載燃料使用(如燃料電池動力汽車)時，應符合車載狀況所需要求。這些鋼長期暴露在氫氣中，尤其是在高溫高壓下，其強度會大大降低，導致失效。氫能是清潔能源是我國未來新能源發(fā)展的必然選擇從現(xiàn)在起就應從政府層面上重視氫能并加大投入力度! !!政府應因勢利導，加快制定氫能的有關標準和法規(guī)，制定優(yōu)惠政策，積極，謹慎，穩(wěn)妥地推動氫能應用示范。既不能一刀切，更不能一窩蜂上，要根據(jù)各地的自然條件，因地制宜地穩(wěn)健地朝前走，要鼓勵研究單位和企業(yè)共同參與示范，從而加快氫能產(chǎn)業(yè)化步伐。未來由核聚變產(chǎn)生的熱能和電能將是制氫的廉價動力，而那時氫氣仍然是分散式供電系統(tǒng)，交通運輸?shù)闹饕茉?。氫能的應用將勢不可擋地進入社會的各個領域，由于氫能的應用日益廣泛對于氫能的制取、儲存等工藝的提高事在必行，所以我們應該關注氫能的發(fā)展，做好必要的準備，在未來的氫能經(jīng)濟中有所作為。與汽油、丙烷和天然氣相比，氫氣具有更大的浮力(快速上升)和更大的擴散性(橫向移動)。由于氫的擴散能力強、易氣化、著火、爆炸，因此如何妥善解決氫能的貯存和運輸問題也是開發(fā)氫能的關鍵問題。(5)[49]，氫燃料對未來航空發(fā)展的影響可能是革命性的，此外還有以氫為燃料的燃料電池供電的電動飛機、火箭發(fā)動機、氫內(nèi)燃機等。最近，美國政府又撥款17億美元[46]，開發(fā)氫燃料電池電動車，希望在20年內(nèi)成功開發(fā)出具有經(jīng)濟競爭力的氫能車輛，取代目前的燃油汽車。目前看來，燃料電池汽車的實用化還需15—20年，也許還會長一些[45]。戴姆勒克萊斯勒公司、福特、馬自達、沃爾沃等公司與燃料電池生產(chǎn)商巴拉德公司聯(lián)手[43]；豐田、五十鈴、菲亞特等聯(lián)合開發(fā)燃料電池技術(shù)。2001年，處于全球領先地位的加拿大巴拉德公司開發(fā)出了功率密度高達而以氫為燃燒的燃料電池替代靠熱機原理工作的發(fā)電機[41]，從根本上解決了汽車尾氣對環(huán)境的污染問題。氫燃料電池是使用氫能的最高級、最有效的方式。氫能飛機的試驗早在1956年就曾在美國的B000~4167。另外，在聯(lián)合國發(fā)展計劃署和全球環(huán)境基金的資助下，科技部、北京市和上海市政府聯(lián)合實施―中國燃料電池公共汽車商業(yè)化示范項目‖，采用全球招標方式購買了3輛燃料電池公共汽車，目前已在北京試運行。液氫儲氫是一種較好的儲氫方法，此法儲氫密度高。為加快氫能的開發(fā)利用，有關高等院校和科研院所積極開展了新型制氫方法的研究?，F(xiàn)有的工業(yè)制氫主要是維持目前化工、煉油、冶金及電子等部門的需要。氫能也可應用于電子工業(yè)中，例如在集成電路、電子管、顯像管等制作過程中都是用氫作為保護氣的[13]；煉油工業(yè)中可用氫進行加氫精制[14]；冶金工業(yè)中可用作還原劑將金屬氧化物還原出來[15]；在精細有機合成工業(yè)中氫氣也是重要的合成原料之一[16]；合成氨中氫氣也是重要的合成燃料之一[17]。目前歐洲已有22座加氫站，而在美國、日本建立的加氫站則更多。國外發(fā)展概況以后，英國、蘇聯(lián)科學家用1 g葉綠體在1h內(nèi)生產(chǎn)出了1L氫氣。30多年前人們就發(fā)現(xiàn)，綠藻在無氧條件下被太陽光照射時，可以放也氫氣。每千克生物質(zhì)（去濕、除灰）可產(chǎn)生128g氫氣，達到該生物質(zhì)最大理論產(chǎn)氫量的78%.在國外，由于轉(zhuǎn)化技術(shù)水平較高，生物質(zhì)氣化已能大規(guī)模生產(chǎn)水煤氣，且氫氣含
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