什么是氫能

氫能是通過(guò)氫氣和氧氣反應(yīng)所產(chǎn)生的能量。氫能是氫的化學(xué)能，氫在地球上主要以化合態(tài)的形式出現(xiàn)，是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì)，它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%，二次能源。工業(yè)上生產(chǎn)氫的方式很多，常見(jiàn)的有水電解制氫、煤炭氣化制氫、重油及天然氣水蒸氣催化轉(zhuǎn)化制氫等。
 

氫能

        化學(xué)元素氫(H——Hydrogen)，在元素周期表中位于第一位，它是所有原子中最小的。眾所周知，氫分子與氧 氫氣(H2)分子化合成水，氫通常的單質(zhì)形態(tài)是氫氣（H2），它是無(wú)色無(wú)味，極易燃燒的雙原子的氣體，氫氣是最輕的氣體。在標(biāo)準(zhǔn)狀況（0攝氏度和一個(gè)大氣壓）下，每升氫氣只有0.0899克重——僅相當(dāng)于同體積空氣質(zhì)量的二十九分之二。氫是宇宙中最常見(jiàn)的元素，氫及其同位素占到了太陽(yáng)總質(zhì)量的84%，宇宙質(zhì)量的75%都是氫。 　

       現(xiàn)在科學(xué)家們正在研究一種“固態(tài)氫”的宇宙飛船。固態(tài)氫既作為飛船的結(jié)構(gòu)材料，又作為飛船的動(dòng)力燃料。在飛行期間，飛船上所有的非重要零件都可以轉(zhuǎn)作能源而“消耗掉”。這樣飛船在宇宙中就能飛行更長(zhǎng)的時(shí)間?！?br />
       氫具有高揮發(fā)性、高能量，是能源載體和燃料，同時(shí)氫在工業(yè)生產(chǎn)中也有廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)在工業(yè)每年用氫量為5500億立方米，氫氣與其它物質(zhì)一起用來(lái)制造氨水和化肥，同時(shí)也應(yīng)用到汽油精煉工藝、玻璃磨光、黃金焊接、氣象氣球探測(cè)及食品工業(yè)中。液態(tài)氫可以作為火箭燃料，因?yàn)闅涞囊夯瘻囟仍冢?53℃。 　　氫能在二十一世紀(jì)有可能在世界能源舞臺(tái)上成為一種舉足輕重的二次能源。它是一種極為優(yōu)越的新能源，其主要優(yōu)點(diǎn)有：燃燒熱值高，每千克氫燃燒后的熱量，約為汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。燃燒的產(chǎn)物是水，是世界上最干凈的能源。資源豐富，氫氣可以由水制取，而水是地球上最為豐富的資源，演繹了自然物質(zhì)循環(huán)利用、持續(xù)發(fā)展的經(jīng)典過(guò)程。

        氫不但是一種優(yōu)質(zhì)燃料，還是石油、化工、化肥和冶金工業(yè)中的重要原料和物料。石油和其他化石燃料的精煉需要?dú)洌鐭N的增氫、煤的氣化、重油的精煉等；化工中制氨、制甲醇也需要?dú)洹溥€用來(lái)還原鐵礦石。用氫制成燃料電池可直接發(fā)電。采用燃料電池和氫氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，其能量轉(zhuǎn)換效率將遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的火電廠。隨著制氫技術(shù)的進(jìn)步和貯氫手段的完善，氫能將在21世紀(jì)的能源舞臺(tái)上大展風(fēng)采。

        氫能汽車是以氫為主要能量作為移動(dòng)的汽車。一般的內(nèi)燃機(jī)，通常注入柴油或汽油，氫汽車則改為使用氣體氫。燃料電池和電動(dòng)機(jī)會(huì)取代一般的引擎，即氫燃料電池的原理是把氫輸入燃料電池中，氫原子的電子被質(zhì)子交換膜阻隔，通過(guò)外電路從負(fù)極傳導(dǎo)到正極，成為電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)；質(zhì)子卻可以通過(guò)質(zhì)子交換膜與氧化合為純凈的水霧排出。這樣有效減少了其他燃油的汽車造成的空氣污染問(wèn)題，高速車輛、巴士、潛水艇和火箭已經(jīng)在不同形式使用氫。另一方面能源從來(lái)都是個(gè)問(wèn)題，近年來(lái)，國(guó)際上以氫為燃料的“燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)”技術(shù)取得重大突破，而“燃料電池汽車”已成為推動(dòng)“氫經(jīng)濟(jì)”的發(fā)動(dòng)機(jī)。

用氫氣作燃料有許多優(yōu)點(diǎn)，首先是干凈衛(wèi)生，氫氣燃燒后的產(chǎn)物是水，不會(huì)污染環(huán)境，其次是氫氣在燃燒時(shí)比汽油的發(fā)熱量高。在1965年，外國(guó)的科學(xué)家們就已設(shè)計(jì)出了能在馬路上行駛的氫能汽車。我國(guó)也在1980年成功地造出了第一輛氫能汽車，可乘坐12人，貯存氫材料90公斤。氫能汽車行車路遠(yuǎn)，使用的壽命長(zhǎng)，最大的優(yōu)點(diǎn)是不污染環(huán)境。