新能源材料論文新能源材料以及應(yīng)用-wenkub.com
2025-01-13 16:21 本頁面
【正文】 這種細菌制氫的效能頗高，每消耗五毫升的淀粉營養(yǎng)液，就可產(chǎn)生出25 毫升的氫氣。引人注意的是，許多原始的低等生物在新陳代謝的過程中也可放出氫氣。人們利用在 光合作用 下可以釋放氫的微生物，通過氫化酶誘發(fā)電子，把水里的氫離子結(jié)合起來，生成氫氣。例如，二氧化鈦和某些含釕的化合物，就是較適用的光水解催化劑。當然，由于成本較高，一時還難以普遍使用。用它作為汽車發(fā)動機燃料，就可節(jié)油 40%。 氫的主體是以化合物水的形式存在的，而地球表面約 70%為水所覆蓋，儲水量很大，因此可以說，氫是 “ 取之不盡、用之不竭 ” 的能源。氫的重量特別輕，它比汽油、天然氣、煤油都輕多了，因而攜帶、運送方便，是航天、航空等高速飛行交通工具最合適的燃料。這是因為，在燃燒相同重量的煤、汽油和氫氣的情況下，氫氣產(chǎn)生的能量最多，而且它燃燒的產(chǎn)物是水，沒有灰渣和 廢氣 ，不會污染環(huán)境；而煤和石油燃燒生成的是二氧化碳和二氧化硫，可分別產(chǎn)生溫室效應(yīng)和酸雨。利用 太陽能 來分解水是一個主要 研究方向，在光的作用下將水分解成氫氣和氧氣，關(guān)鍵在于找到一種合適的 催化劑 。美國的航天飛機已成功使用液氫做燃料。 以氫氣代替汽油作汽車發(fā)動機的燃料，已經(jīng)過日本、美國固體氧化物型燃料電池被認為是第三代燃料電池，其操作溫度 1000℃左右，發(fā)電效率可超過 60%，目前不少國家在研究，它適于建造大型發(fā)電站，美國西屋公司正在進行 開發(fā)，燃料電池理想的燃料是氫氣，因為它是電解制氫的逆反應(yīng)。這個階段需要政府加大研發(fā)力度的投入，以保證中國在燃料電池發(fā)動機關(guān)鍵技術(shù)方面的水平和領(lǐng)先優(yōu)勢 。二次能源又可分為“過程性能源”和“含能體能源”。這種調(diào)節(jié)作用對于用網(wǎng)運行是有利的。為了調(diào)節(jié)峰荷、電網(wǎng)中常需要啟動快和比較靈活的發(fā)電站，氫能發(fā)電就最適合搶演這個角色。在我國許當城市交通擁擠，汽車發(fā)動機多處于部分負荷下運行、采用摻氫汽車尤為有利。德國奔馳汽車公司已陸續(xù)推出各種燃氫汽車，其中有面包車、公共汽車、郵政車和小轎車?，F(xiàn)在有兩種氫能汽車，一種是全燒氫汽車，另一種為氫氣與汽油混燒的摻氫汽車。氫 1 2 級 新 能 源 概 論 課 程 論 文 第 5 頁 共 9 頁 氣燃燒不僅熱值高，而且火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤欤c火能量低（容易點著），所以氫能汽車比汽油汽車總的燃料利用效率可高 20％。面向科學的 21 世紀，先進的高速遠程氫能飛機和宇航飛船，商業(yè)運營的日子已為時不遠。大約經(jīng)過了十年的運行，航程 16 萬多公里，使 萬人領(lǐng)受了上天的滋味，這是氫氣的奇跡。其實煉丹術(shù)士最早接觸的就是氫的金屬化合物。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(zhuǎn)變成了高度集中的干凈能源了，其意義十分重大。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。由以上特點可以看出氫是一種理想的新的含能體能源。氫能利用形式多，既可以通過燃燒產(chǎn)生熱能，在熱力發(fā)動機中產(chǎn)生機械功，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。在 176。作為能源，氫有以下特點：氫是自估計它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的 75%，除空氣中含有氫氣外，它主要以化合物的形態(tài)貯存于水中，而水 1 2 級 新 能 源 概 論 課 程 論 文 第 3 頁 共 9 頁 是地球上最廣泛的物質(zhì)。另外，因為每一種儲氫材料都有其優(yōu)缺點，且大部分儲氫材料的性能都有加合性的特點，而單一的儲氫材料的性質(zhì)也較多地為人們所認識。氫能源的制備應(yīng)主要集中在生物制氫這一方面，其他制氫方法，是不可持續(xù)的，不符合科學發(fā)展的要求。 其中特別強調(diào)的是有機液體氫化物儲氫技術(shù)， 有機液體氫化物儲氫技術(shù)是 20世紀 80 年代國外開發(fā)的一種新型儲氫技術(shù)，其原理是借助不飽和液體有機物 與氫的一對可逆反應(yīng)，即加氫反應(yīng)和脫氫反應(yīng)實現(xiàn)的。開發(fā)生物質(zhì)制氫技術(shù)將是 解決上述問題的一條很好的途徑。生物
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