新能源技術(shù)08氫能與燃料電池-在線瀏覽
2025-03-19 13:37本頁(yè)面
【正文】 質(zhì)和礦物質(zhì)燃料中。 新能源與分布式發(fā)電 氫能與燃料電池 （ 1）煤為原料制氫 煤制氫的本質(zhì)是 用碳置換 水中的 氫 ，生成 H2和 CO2。 二是煤的氣化 ，在高溫下與 水蒸汽 或 氧氣 (空氣 )等發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣體產(chǎn)物。 167。 天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化 制氫，其化學(xué)反應(yīng)為 CH4 + 2H2O → 4H2 +CO2 這種傳統(tǒng)制氫過(guò)程伴有大量的二氧化碳排放。該法技術(shù)簡(jiǎn)單，但是制造成本不低。 化石燃料制 氫 新能源與分布式發(fā)電 氫能與燃料電池 （ 3）重油部分氧化制氫 重油部分氧化 過(guò)程中碳?xì)浠衔锱c O水蒸氣反應(yīng)生成 H2和CO2。 制得的 氫主要來(lái)自水蒸氣 。 化石燃料制 氫 目前，氫氣大多是以 石油、天然氣和煤 為主要原料制取的。 新能源與分布式發(fā)電 氫能與燃料電池 氫大多存在水中，將水分解制取氫氣是最直接的方式。 水分解制 氫 （ 1）電解水制氫 水的 電解過(guò)程 就是在 導(dǎo)電的水溶液 中通 電 ，將水分解成 H2 和O2。 常壓下電解制氫的能量效率一般在 70%左右。 新能源與分布式發(fā)電 氫能與燃料電池 （ 2）高溫水蒸氣分解制氫 水直接分解需要 2227℃ 以上的溫度，工程實(shí)現(xiàn)難度很大。 其化學(xué)反應(yīng)通式為 X為 中間媒體 ，僅參與反應(yīng)，并不消耗，但是因其反應(yīng)呈氣態(tài)，很易和氧氣發(fā)生反應(yīng)而重新生成氧化物。整個(gè)過(guò)程僅僅消耗水和一定的熱量。 水分解制 氫 新能源與分布式發(fā)電 氫能與燃料電池 （ 3）等離子體制造氫氣過(guò)程 用 電場(chǎng)電弧 能將水加熱到 5000℃ ，分解成 H、 H O、 OOH和水。該過(guò)程 能耗很高 ，因而制氫 成本很高 。 水分解制 氫 我國(guó)的氫氣生產(chǎn)，除了用 化石燃料 以外，其余的主要都通過(guò)水電解法 生產(chǎn)。 趣聞： 神秘的海面大火 新能源與分布式發(fā)電 氫能與燃料電池 （ 1）生物質(zhì)氣化制氫 將生物質(zhì)原料 壓制成型 ，在 氣化爐 （或裂解爐）中進(jìn)行反應(yīng)制得 含氫的混合燃料氣 。 167。 用于制氫的微生物有兩大類(lèi)： －光合細(xì)菌 或藻類(lèi)， 在光照作用下使有機(jī)酸分解出 H2和 CO2； －厭氧菌 ，利用碳水化合物及蛋白質(zhì)等， 發(fā)酵產(chǎn)生 H CO2和有機(jī)酸。 167。 未來(lái) 規(guī)?；?制氫最具有吸引力且最具現(xiàn)實(shí)意義的途徑。 太陽(yáng)能制 氫 （ 2）直接制氫 （兩種方法） 熱分解法 ， 用 太陽(yáng)能 直接 裂解水 ，得到氫和氧。 光分解法 ， 光量子 可使水等含氫化合物分子中氫鍵斷裂，效率較低。 氫的儲(chǔ)存 氫能的儲(chǔ)存很關(guān)鍵，是目前氫能開(kāi)發(fā)的主要技術(shù)障礙。 而且，氫還是 易燃 、 易爆 的高能燃料。 單位質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度 ，即 儲(chǔ)氫質(zhì)量 與整個(gè) 儲(chǔ)氫單元 的 質(zhì)量之比 ，是衡量氫氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)是否先進(jìn)的主要指標(biāo)。 對(duì)儲(chǔ)氫系統(tǒng)的要求 儲(chǔ)氫設(shè)備 使用的方便性 也是很重要的要求，例如充放氫氣的時(shí)間、使用的環(huán)境溫度等。 一般將氫氣壓縮到 15~40MPa高壓 ，裝入鋼瓶中儲(chǔ)存和運(yùn)輸。 氫氣的儲(chǔ)存 新型復(fù)合高壓氫氣瓶 （耐壓 35MPa）儲(chǔ)氫密度可達(dá) 2%。 不過(guò) 有安全隱患 。液體的氫可以?xún)?chǔ)存在絕熱的低溫容器中。 液氫的理論體積密度只有 70kg/m3。 液氫儲(chǔ)運(yùn)的最大 優(yōu)點(diǎn) 是 質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度高 ，目前可做到 5%以上，存在的 問(wèn)題 是 蒸發(fā)損失 與 成本 問(wèn)題。 液 氫的儲(chǔ)存 大的液氫儲(chǔ)罐存在 熱分層問(wèn)題 。 新能源與分布式發(fā)電 氫能與燃料電池 某些金屬 具有 捕捉氫的能力 ，在一定的溫度和壓力條件下，能大量“吸收”氫氣，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成 金屬氫化物 。 金屬
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