氫能的開發(fā)利用

【專家解說】：“氫能經(jīng)濟”時代將到來 加拿大日前宣布將為“氫公路項目”提供資助。氫公路項目的實施將是加拿大能源史上的氫能革命。該項目的具體內(nèi)容是在2010年前，在溫哥華到2010年冬奧會主辦城市威斯勒的120公里公路上建立5個燃料電池車的加氫站，并生產(chǎn)出必要數(shù)量的燃料電池車，由氫燃料電池車承擔(dān)2010年冬奧會期間機場與主辦城市之間的人員運輸任務(wù)。 隨著工業(yè)的發(fā)展，污染日益嚴(yán)重，以氫能為代表的高效清潔能源越來越成為社會生存與發(fā)展的必然選擇。氫能燃料電池電動汽車已被列為21世紀(jì)十大高技術(shù)之首。 氫能燃料電池作為一種清潔能源，其應(yīng)用不僅能獲得較好的環(huán)保效益，而且能減少對外國的石油依賴，實現(xiàn)能源獨立。牛津大學(xué)有科學(xué)家預(yù)測，到2010年前，世界每天生產(chǎn)的氫能源當(dāng)量將達到320萬桶石油；2020年前將達到950萬桶石油。專家們認(rèn)為，氫將在2050年前取代石油而成為主要能源，人類將進入完全的“氫能經(jīng)濟”社會。 氫位于元素周期表之首 氫位于元素周期表之首，它的原子序數(shù)為1，在常溫常壓下為氣態(tài)，在超低溫高壓下又可成為液態(tài)。 專家介紹，作為能源，氫有以下特點：一是所有元素中，氫重量最輕；二是所有氣體中，氫氣的導(dǎo)熱性最好，在能源工業(yè)中氫是極好的傳熱載體；三是氫是自然界存在最普遍的元素，據(jù)估計它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75％；四是除核燃料外氫的發(fā)熱值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的；五是氫燃燒性能好，點燃快，與空氣混合時有廣泛的可燃范圍，而且燃點高，燃燒速度快；六是氫本身無毒，與其他燃料相比氫燃燒時最清潔，而且燃燒生成的水還可繼續(xù)制氫，反復(fù)循環(huán)使用；七是氫能利用形式多，既可以通過燃燒產(chǎn)生熱能，在熱力發(fā)動機中產(chǎn)生機械功，又可以作為能源材料用于燃料電池，或轉(zhuǎn)換成固態(tài)氫用作結(jié)構(gòu)材料，用氫代替煤和石油，不需對現(xiàn)有的技術(shù)裝備作重大的改造，現(xiàn)在的內(nèi)燃機稍加改裝即可使用；八是氫可以以氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)的金屬氫化物出現(xiàn)，能適應(yīng)貯運及各種應(yīng)用環(huán)境的不同要求。 氫能被世界關(guān)注 世界很多國家目前都在努力開發(fā)能夠取代石油和煤炭的清潔能源，其中氫能最為引人注目。氫能經(jīng)濟(Hydrogen Economy)已經(jīng)被美國、歐盟、日本、中國等列上了發(fā)展日程。 英國倫敦帝國學(xué)院的研究人員最近宣布，在氫能經(jīng)濟方面取得突破已經(jīng)指日可待了。他們說，在不久的將來，人們將可以模仿植物對水進行分離的模式安全高效地從水中分離出氫能來。 加拿大計劃將燃料電池電動汽車技術(shù)發(fā)展成國家的支柱產(chǎn)業(yè)。加拿大對氫能的研究與開發(fā)投入較早較大，估計未來5年里，氫能開發(fā)還將投入10億美元以上。2004年的報告顯示，在過去5年里，加拿大的氫能公司數(shù)目增加了1倍。加拿大的長期目標(biāo)是搶占世界氫能領(lǐng)域的制高點。 美國總統(tǒng)布什表示，美國將致力于發(fā)展氫燃料電池車輛以及氫能基礎(chǔ)供應(yīng)設(shè)施，以維護生態(tài)環(huán)境，并且讓美國諛茉捶矯嬡〉酶蟮淖災(zāi)饜浴！拔姨嵋橛?2億美元來資助氫能的研究計劃，讓美國能夠在發(fā)展清潔的氫能車輛上領(lǐng)先全球?！泵绹茉床恳呀?jīng)跟著名科技研發(fā)公司Millennium Cell簽訂合同，在2004年到2006年間拿出350萬美元資助這家公司的氫能研究計劃。 氫能之所以得到世界各國的高度重視，除了它沒有污染的特性外，還因為它取之不盡、用之不竭。目前面臨的最大困難是如何安全高效地提取、儲存和轉(zhuǎn)換氫能，把它轉(zhuǎn)變成易于使用的電力。為此，世界很多國家都在拿出巨額資金進行研究開發(fā)。 電解水制氫 將是我國能源戰(zhàn)略的美好前景 中國科學(xué)家呼吁，國家應(yīng)該大力推動制氫技術(shù)和燃料電池的開發(fā)研究，結(jié)合我國實情開展有特色的試點開發(fā)，搶占未來能源制高點，盡早步入永續(xù)發(fā)展的“氫能經(jīng)濟”時代。 目前，國際上通行的制氫方法不外兩種：一種是利用煤炭、石油、天然氣等炭氫化合物制取，但這些都是不可再生能源；另一種是直接利用水制取，氫燃燒后又與空氣結(jié)合變回純凈水，這是自然物質(zhì)循環(huán)利用、持續(xù)發(fā)展的典型過程，可謂取之不盡、用之不竭。而且氫是一種可以儲存的能源，如果利用豐富的電能實現(xiàn)電解水制氫，可建獨立的氫供應(yīng)站，不必區(qū)域聯(lián)網(wǎng)，不需要龐大的基礎(chǔ)設(shè)施，也不像風(fēng)力、地?zé)?、潮汐等能源受地域限制。我國相關(guān)專業(yè)的專家認(rèn)為，大力發(fā)展水電，利用電解水制氫，將是我國能源戰(zhàn)略的美好前景。 專家們同時認(rèn)為，迎接“氫能經(jīng)濟”時代的到來，盡管還需要大量的科技攻關(guān)，但是電解水制氫技術(shù)及設(shè)備，已被科學(xué)界所公認(rèn)。國家應(yīng)該加強扶植科研開發(fā)，提高以燃料電池為核心的氫能發(fā)動機性能，不斷降低制氫、用氫成本，探索新的制氫用氫途徑，通過試點加速實現(xiàn)氫能源及燃料電池汽車商品化、產(chǎn)業(yè)化進程。 參考資料：http://hsx.hnagri.gov.cn/news/shownews.asp?newsid=697