氫能在我們生活中的利用是很廣泛的,例如作爲燃料,可用於焊接材料,爲汽車提供動力;作爲工業原料,可對人造黃油、食用油、洗髮精、潤滑劑、家庭清潔劑及其它產品中的脂肪氫化等。今天材料小博士就帶你去看看氫能~

什麼是“氫能”?它都有哪些優勢呢?

關於氫,我們瞭解的最多的就是氫分子與氧分子通過化合反應,生成水以及放出大量的熱量。氫通常的單質形態是氫氣,它是無色無味,極易燃燒的雙原子的氣體,氫氣是密度最小的氣體,也是宇宙中最常見的元素,氫及其同位素佔到了太陽總質量的84%,宇宙質量的75%都是氫。

氫能是一種二次能源,它是通過一定的方法利用其它能源製取的,而不像煤、石油、天然氣可以直接開採。我們可以通過多種方法氫能轉化爲電能、熱能等加以利用。可以說,氫能在二十一世紀有可能在世界能源舞臺上成爲一種舉足輕重的二次能源,它是一種極爲優越的新能源,有無可比擬的潛在開發價值。

爲啥它的重要可見一斑?

氫的儲存量巨大:據估計它構成了宇宙質量的75%,除空氣中含有氫氣外,它主要以化合物的形態貯存於水中,而水是地球上最廣泛的物質。

氫的發熱值高:它是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,達142.35lkJ/kg,每千克氫燃燒後的熱量,約爲汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。

氫燃燒性能好:它點燃快,與空氣混合時有廣泛的可燃範圍,且燃點高,燃燒速度快。

氫重量最輕:在標準狀態下,它的密度爲0.0899g/L;氫可以以氣態、液態或固態的金屬氫化物出現,能適應貯運及各種應用環境的不同要求。

氫是清潔能源:本身無毒,與其他燃料相比,氫燃燒時最清潔,除了生成水和少量氮化氫外,不會產生對環境有害的污染物質,比如一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物、鉛化物和粉塵顆粒,就算有少量的氮化氫,但經過適當處理也不會污染環境,而且燃燒生成的水還可繼續制氫,反覆循環使用。

氫能利用形式多:氫既可以通過燃燒產生熱能,在熱力發動機中產生機械功,又可以作爲能源材料用於燃料電池,或轉換成固態氫用作結構材料。用氫代替煤和石油,不需對現有的技術裝備作重大的改造,現在的內燃機稍加改裝就可以使用了。

氫氣的導熱性最好:比大多數氣體的導熱係數高出10倍,因此在能源工業中氫是極好的傳熱載體。

氫氣是怎樣儲存的呢?

氫在一般條件下是以氣態形式存在的,這就爲貯存和運輸帶來很大的困難。氫的貯存有三種方法:高壓氣態貯存;低溫液氫貯存;金屬氫化物儲存。下面,材料小博士就爲你一一介紹~

順便再詳細提一下低溫液氫儲存,現在一種間壁間充滿中孔微珠的絕熱容器已經問世。這種新型的熱絕緣容器不需抽真空,其絕熱效果遠優於普通高真空的絕熱容器,是一種理想的液氫貯存罐。這種二氧化硅的微珠直徑約爲30~150μm,中間是空心的,壁厚l~5μm。在部分微珠上鍍上厚度爲1μm的鋁。這種微珠導熱係數極小,顆粒又非常細,可以完全抑制顆粒間的對流換熱,將部分鍍鋁微珠(一般約爲3%~5%)混入不鍍鋁的微珠中可有效地切斷輻射傳熱。

(低溫液氫儲存)

那麼,這些儲氫方式都有哪些優缺點呢?

關於氫能的知識今天就講到這裏啦,有什麼想跟材料小博士聊的嗎?可以私信噢

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