氫氣作為一種優(yōu)質(zhì)能源,目前為什么不能廣泛使用
氫氣作為一種優(yōu)質(zhì)能源,目前為什么不能廣泛使用熱心網(wǎng)友:氫氣難儲存,生產(chǎn)成本高,這是制約氫氣作為優(yōu)質(zhì)能源不能大力推廣的關(guān)鍵因素??键c名稱:燃料的利用和新能源的開發(fā)新能源: 在
熱心網(wǎng)友:氫氣難儲存,生產(chǎn)成本高,這是制約氫氣作為優(yōu)質(zhì)能源不能大力推廣的關(guān)鍵因素??键c名稱:燃料的利用和新能源的開發(fā)新能源: 在合理開發(fā)、綜合利用化石能源的同時,積極開發(fā)氫能、核能.太陽能、生物質(zhì)能(沼氣)、風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、潮汐能等新型能源,以?yīng)對能源危機(jī),減輕環(huán)境污染,促進(jìn)社全可持續(xù)發(fā)展.幾種常見的新能源: (1)車用乙醇汽油將乙醇液體中含有的水進(jìn)一步除去,再添加適量的變性劑可形成變性燃料乙醇,將其與汽油以一定的比例混合形成乙醇汽油。酒精中不含氮、硫等元素,因此它完全燃燒后排放的尾氣中污染物少,有利于保護(hù)環(huán)境,所以乙醇汽油是較清浩的能源。摻有10%乙醇的汽油燃燒可使CO排放量減少30%,碳?xì)浠衔锱欧帕繙p少10%,這種燃料不僅可以節(jié)省石油資源和有效地減少汽車尾氣的污染,還可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。目前在我國的一城市正在逐步推廣使用乙醇汽油。(2)氫能 ①氫氣作為未來理想能源的優(yōu)點 a.氫氣的來源廣泛,可以由水制得。 b.氫氣燃燒的熱值比化石燃料高(如下圖).大約是汽油熱值的二倍。 c.最突出的優(yōu)點是燃燒產(chǎn)物是水,不污染環(huán)境因此氫能源具有廣闊的開發(fā)前景。②氫氣的性質(zhì) a.氫氣的物理性質(zhì):通常情況下,氫氣是無色、無味的氣體,難溶于水,密度是0.089g/L,比空氣密度小,是最輕的氣體。 b.氫氣的化學(xué)性質(zhì):氫氣的可燃性:純凈的氫氣在空氣中能安靜地燃燒,這個反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2+O22H2O,現(xiàn)象為:產(chǎn)生淡監(jiān)色火焰,放山熱量氫氣的還原性:氫氣在加熱條下,能跟某些金屬氧化物反應(yīng),奪取金屬氧化物中的O,因此,氫氣具有還原性,即能使金屬的氧化物失去O而還原為金屬,氫氣是一種重要的還原劑。如氫氣還原氧化銅:H2+CuOCu+H2O現(xiàn)象:黑色固體粉末逐漸變?yōu)榧t色,試管內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生。③氫能源的開發(fā)a. 電解水的方法:消耗電量太多,成本高,不經(jīng)濟(jì),不能大規(guī)模地制取氫氣。b. 理想的制氫方法:尋找合適的光分解催化劑,使水在太陽光的照射下分解產(chǎn)生氫氣、④氫氣的儲存:由于氫氣是一種易燃易爆的氣體,難液化,儲存和運輸不方便也不安全。如何儲存氫氣是氫能源開發(fā)研究的又一關(guān)鍵問題。目前,人們發(fā)現(xiàn)某些金屬合金如Ti—Fe、Ti—Mn、La—Ni等具有儲氫功能。其中La—Ni合金在常溫、0.152MPa下就能放出氫氣,已用于氫能汽車和燃料電池中氫氣的儲存,新型儲氫型合金材料的研制和實際應(yīng)用對氫能源開發(fā)具有重要意義(3)生物質(zhì)能指太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式,即以生物質(zhì)為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用,可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料,取之不盡用之不竭,是一種可再生能源。通常包括木材,森林廢棄物,農(nóng)業(yè)廢棄物,水生植物,油料植物,工業(yè)有機(jī)廢棄物,動物糞便等。具有可再生性、低污染性、分布廣泛、總量豐富等特性。①沼氣是有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件下經(jīng)過微生物發(fā)酵而生成的一種可燃性氣體,其主要成分是CH4。②沼氣的制取把秸稈、雜草、人類糞便等廢棄物放在密閉的沼氣池中發(fā)酵,就可以產(chǎn)生甲烷③發(fā)展沼氣的意義:解決農(nóng)村生活的燃料問題,提高農(nóng)家肥的肥效。減少污染物的排放,保護(hù)環(huán)境。(4)其他的新能源隨著社會對能量的需求量越來越大,化學(xué)反應(yīng)提供的能量已經(jīng)不能滿足人類的需求。目前,人們正在開發(fā)和利用的新能源有太陽能、核能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮芎统毕艿取?①太陽能:地球上最根本的能源是太陽能。太陽能的利用一是通過集熱器進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)換,如太陽能熱水器.二是通過光電池直接轉(zhuǎn)化為電能,如太陽能電池 ②核能:來源于原子核的變化,這類變化叫核反應(yīng)。核反應(yīng)過程中由于原子核的變化,而伴隨著巨大的能量變化,所以核能也叫原子能。 ③風(fēng)能:利用風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電、揚帆助航等技術(shù),也是一種可以再生的清潔能源 ④地?zé)崮埽旱貧ど钐幍臏囟缺鹊孛娓叩枚?,利用地下熱量也時進(jìn)行發(fā)電⑤海洋能:在地球與長陽、月亮等的相互作用下海水不停地運動。站在海灘上,可以看到滾滾海浪,在其中蘊藏著潮汐能、波浪能、溫差能,這些能量總稱海洋能。沼氣與天然氣的區(qū)別:沼氣和天然氣的主要成分一樣,都是CH4,但沼氣并不是天然氣。天然氣是化石能源,屬于不可再生能源,沼氣是可再生能源。節(jié)能: (1)解決人類能源短缺的途徑 ①節(jié)約能源; ②開發(fā)利用新能源, (2)節(jié)約能源的途徑 ①充分燃燒燃料:如使煤粉碎或氣化后燃燒; ②充分利用熱能:如綜合利用; ③變廢物為能源:如沼氣。
熱心網(wǎng)友:制取氫氣的成本高、且氫氣燃燒或使用時,容易發(fā)生爆炸現(xiàn)象;氫氣的熔點(-259℃)和沸點(-252℃)很低,這些都導(dǎo)致如何安全使用、貯存和運輸氫氣等成了問題。所以,目前暫時還不能廣泛使用。 氫氣的用途和氫能的優(yōu)缺點 氫氣的用途主要有充灌探空氣球(利用氫氣密度比空氣的小,是相同條件下密度最小的氣體)、高能燃料(利用氫氣與氧氣或空氣反應(yīng))、氫氧焰焊接或切割金屬(利用氫氣與氧氣或空氣反應(yīng))、制鹽酸(利用氫氣與氯氣反應(yīng))、合成氨(利用氫氣與氮氣反應(yīng))、制備金屬材料(用氫氣還原三氧化鎢)和單晶硅(用氫氣與四氯化硅反應(yīng))等?! 淠艿膬?yōu)點: 氫氣作為燃料有許多其他燃料所不及的優(yōu)點?! ∈紫?,氫氣可以用時作原料來制?。磥碓磸V)?! ∑浯危瑲錃馊紵龝r放熱多,放出的熱量約為同質(zhì)量汽油的三倍(即熱值高),常用作火箭、宇宙飛船的燃料。 氫氣作為燃料最大的優(yōu)點就是它燃燒后的產(chǎn)物是水,不污染環(huán)境(即產(chǎn)物無污染). 氫能的缺點是: ?。?)利用電解水等方法制取氫氣的成本高,解決如何廉價、大量地制備氫氣(如利用太陽能和催化劑來分解水等)還有待于進(jìn)一步研究。 ?。?)由于氫氣燃燒或使用時,容易發(fā)生爆炸現(xiàn)象;并且氫氣的熔點(-259℃)和沸點(-252℃)很低,這些都導(dǎo)致如何安全使用、貯存和運輸氫氣等成了問題。所以,目前暫時還不能廣泛使用。不過,隨著科技的發(fā)展,氫氣終將會成為主要的能源之一。
熱心網(wǎng)友:成本高而且安全是個問題。氫氣也是易燃易爆,安全搞不好會爆炸。
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