氢能在我们生活中的利用是很广泛的,例如作为燃料,可用于焊接材料,为汽车提供动力;作为工业原料,可对人造黄油、食用油、洗发精、润滑剂、家庭清洁剂及其它产品中的脂肪氢化等。今天材料小博士就带你去看看氢能~

什么是“氢能”?它都有哪些优势呢?

关于氢,我们了解的最多的就是氢分子与氧分子通过化合反应,生成水以及放出大量的热量。氢通常的单质形态是氢气,它是无色无味,极易燃烧的双原子的气体,氢气是密度最小的气体,也是宇宙中最常见的元素,氢及其同位素占到了太阳总质量的84%,宇宙质量的75%都是氢。

氢能是一种二次能源,它是通过一定的方法利用其它能源制取的,而不像煤、石油、天然气可以直接开采。我们可以通过多种方法氢能转化为电能、热能等加以利用。可以说,氢能在二十一世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源,它是一种极为优越的新能源,有无可比拟的潜在开发价值。

为啥它的重要可见一斑?

氢的储存量巨大:据估计它构成了宇宙质量的75%,除空气中含有氢气外,它主要以化合物的形态贮存于水中,而水是地球上最广泛的物质。

氢的发热值高:它是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,达142.35lkJ/kg,每千克氢燃烧后的热量,约为汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。

氢燃烧性能好:它点燃快,与空气混合时有广泛的可燃范围,且燃点高,燃烧速度快。

氢重量最轻:在标准状态下,它的密度为0.0899g/L;氢可以以气态、液态或固态的金属氢化物出现,能适应贮运及各种应用环境的不同要求。

氢是清洁能源:本身无毒,与其他燃料相比,氢燃烧时最清洁,除了生成水和少量氮化氢外,不会产生对环境有害的污染物质,比如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒,就算有少量的氮化氢,但经过适当处理也不会污染环境,而且燃烧生成的水还可继续制氢,反复循环使用。

氢能利用形式多:氢既可以通过燃烧产生热能,在热力发动机中产生机械功,又可以作为能源材料用于燃料电池,或转换成固态氢用作结构材料。用氢代替煤和石油,不需对现有的技术装备作重大的改造,现在的内燃机稍加改装就可以使用了。

氢气的导热性最好:比大多数气体的导热系数高出10倍,因此在能源工业中氢是极好的传热载体。

氢气是怎样储存的呢?

氢在一般条件下是以气态形式存在的,这就为贮存和运输带来很大的困难。氢的贮存有三种方法:高压气态贮存;低温液氢贮存;金属氢化物储存。下面,材料小博士就为你一一介绍~

顺便再详细提一下低温液氢储存,现在一种间壁间充满中孔微珠的绝热容器已经问世。这种新型的热绝缘容器不需抽真空,其绝热效果远优于普通高真空的绝热容器,是一种理想的液氢贮存罐。这种二氧化硅的微珠直径约为30~150μm,中间是空心的,壁厚l~5μm。在部分微珠上镀上厚度为1μm的铝。这种微珠导热系数极小,颗粒又非常细,可以完全抑制颗粒间的对流换热,将部分镀铝微珠(一般约为3%~5%)混入不镀铝的微珠中可有效地切断辐射传热。

(低温液氢储存)

那么,这些储氢方式都有哪些优缺点呢?

关于氢能的知识今天就讲到这里啦,有什么想跟材料小博士聊的吗?可以私信噢

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