氫能在我們生活中的利用是很廣泛的,例如作為燃料,可用于焊接材料,為汽車提供動力;作為工業原料,可對人造黃油、食用油、洗發精、潤滑劑、家庭清潔劑及其它産品中的脂肪氫化等。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?
關于氫,我們了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。氫通常的單質形态是氫氣,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,氫及其同位素占到了太陽總質量的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制取的,而不像煤、石油、天然氣可以直接開采。我們可以通過多種方法氫能轉化為電能、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台上成為一種舉足輕重的二次能源,它是一種極為優越的新能源,有無可比拟的潛在開發價值。
為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态貯存于水中,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,約為汽油的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:在标準狀态下,它的密度為0.0899g/L;氫可以以氣态、液态或固态的金屬氫化物出現,能适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,不會産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,但經過适當處理也不會污染環境,而且燃燒生成的水還可繼續制氫,反複循環使用。
氫能利用形式多:氫既可以通過燃燒産生熱能,在熱力發動機中産生機械功,又可以作為能源材料用于燃料電池,或轉換成固态氫用作結構材料。用氫代替煤和石油,不需對現有的技術裝備作重大的改造,現在的内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系數高出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态形式存在的,這就為貯存和運輸帶來很大的困難。氫的貯存有三種方法:高壓氣态貯存;低溫液氫貯存;金屬氫化物儲存。下面,材料小博士就為你一一介紹~
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,其絕熱效果遠優于普通高真空的絕熱容器,是一種理想的液氫貯存罐。這種二氧化矽的微珠直徑約為30~150μm,中間是空心的,壁厚l~5μm。在部分微珠上鍍上厚度為1μm的鋁。這種微珠導熱系數極小,顆粒又非常細,可以完全抑制顆粒間的對流換熱,将部分鍍鋁微珠(一般約為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?
關于氫能的知識今天就講到這裡啦,有什麼想跟材料小博士聊的嗎?可以私信噢
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