乙醇制氢阳极反应式

（1）a路线中，H原子利用率=

4×2

46+18

×100%=12.5%，b路线中，H原子利用率=

3×2

46+16

×100%=9.7%，则a路线原子利用率高，

故答案为：a；

（2）取2mol乙醇，40%按a式制氢，则生成CO物质的量=2mol×40%×2=1.6mol，生成氢气为2mol×40%×4=3.2mol，

60%按b式制氢，则生成CO物质的量=2mol×60%×2=2.4mol，生成氢气为2mol×60%×3=3.6mol，

CO的燃烧热为283kJ/mol，H2的燃烧热为285.8kJ/mol，则两种制氢产生的全部气体完全燃烧产生的热量为：（1.6mol+2.4mol）×283kJ/mol+（3.2mol+3.6mol）×285.8kJ/mol=3075.44kJ，

故答案为：3075.44；

（3）50 t 92%乙醇溶液中含乙醇为

50×106g×92%

46g/mol

=1.0×l06mol，

根据C原子守恒，得到CO总物质的量n总（CO）=1.0×l06mol×2=2.0×l06mol，

按a式得到氢气物质的量=1.0×l06mol×50%×4=2.0×l06mol，按b式反应得到氢气物质的量=1.0×l06mol×50%×3=1.5×l06mol，故n总（H2）=3.5×106mol；

合成气合成生物汽油的反应为：2mCO+（2m+n）H2→2CmHn+2mH2O，生物汽油中含有X、Y两种成分，且X、Y都是含8个碳原子的烃，X是苯的同系物为C8H10，Y是烷烃为C8H18，由O原子守恒可知n（H2O）=n（CO），

令C8H10、C8H18的物质的量分别为xmol、ymol，

根据碳原子守恒，有：8（x+y）=2.0×l06，

根据H原子守恒，有：10x+18y=3.5×106×2-2×2.0×l06，

联立方程，解得x=1.875×l05、y=6.25×l04，

故X（C8H10）的质量=1.875×l05mol×106g/mol=19.875×l06g=19.875t，

答：最终可得到C8H10的质量为19.875t．

氢燃料电池 汽车 肯定不是骗局，只是氢燃料电池的发展前景很低；国际上很多的专家、学者对氢燃料电池都持悲观态度，氢燃料电池有理论支持，也的的确确可以造的出来，但就目前来看这氢能源电池还只能存在于实验室；在过去几年里几乎年年都会看到氢燃料电池明年上市的噱头，但实际上是不可能的！

制备氢气的成本并不低廉，工业生产通常还是去沿用电解水的方式，耗费的电量通常是惊人的；举一个简单的例子，我们耗费大量的电去电解水制备氢，然后氢燃料电池要利用氢离子与氧离子逆反应生成电去驱动电机，使得车子可以前进，既然绕这么一大圈，我们为什么不直接用锂电池？何必要用电解水生成氢、再用氢氧还原成电，这完全费力不讨好，能量多一次转换就必然多一次损耗，这完全是浪费能源的逻辑，举一个不精确、但很贴切的例子，那就是用5千瓦时的电制备出一定量的氢，而将这部分氢与氧逆反应回电却不足5千瓦时，所以白白的浪费了电能！ 当然目前实验室中的氢燃料电池是不会采取背个氢气罐的方式的，因为太过于危险；实际上氢燃料电池是依靠给车载水箱添加氢化金属来制氢的，制出的氢与空气中的氧离子在铂催化剂的促进下生成电；可以想象需要添加多少氢化金属来制备出足够驱动车辆的氢？这些氢化金属的价格恐怕比汽油还要贵；丰田貌似推出了一个非常安全的储氢罐，但氢气罐又有谁敢往车上背（容易上天）？又有哪位朋友考虑过铂催化剂？铂金属是啥朋友们都知道吧？没错就是做钻戒的铂金，一块燃料电池的整个生命周期大概需要50克的铂金属，50克铂金多少钱各位可以自己算算；但更困难的是铂金储量本身就不高、年产量不足200吨，而根据每块氢燃料电池对铂金属的需求量，将氢燃料电池装配1000万台车，就需要500吨的铂金属；产能远远不及需求量；全世界的铂金储量总和就只有3.1万吨，按照每辆车50克铂金属的需求量来计算，全世界铂金只够装配6.2亿辆车，之后铂金属矿枯竭。。。到时候请各位看住自己的氢燃料电池吧，它很值钱，非常容易被人偷走 。。。总的来说，氢燃料电池几乎没有前景的原因如下：

1.制氢困难：上文也提到了电解水制氢、氢氧再生电完全是浪费资源；那么就只能依靠氢化金属与水反应来制氢，不过制备效率同样很低下，而且成本不会低；工厂制备这些氢化金属同样会用到电、也会产生污染，所以这氢化金属本身就有些概念化！

2.铂金属储量低、产量低、价格贵：具体原因上文已经提到，鄙人就不在这一一赘述了！

3.电池寿命低：氢燃料电池的寿命与常见的锂电池是不同的，锂电池的寿命是直接与循环次数相关的，但氢燃料电池则是根据运行时间来计算生命周期，通常只能用几千小时；而且在市区堵车的环境下频繁的启停、高负荷的运转都会加剧氢燃料电池的提前衰减，而这衰减是大幅度的！

写到这朋友们就能发现氢燃料电池绝对不是骗局，它是实实在在存在的新兴事物；但它的存在本身就是悖论，节能、减排是未来机动车核心目标，而氢燃料电池违背了这个方向，作为某一辆车它的确做到0排放，但工业上位了制备出出足以去动它的氢则耗费了更多的电，而这些所耗费的电增加了发电厂的排放、加剧了污染；而由于它的造价、使用寿命都不可能得到普及（想普及铂金不够用），所以即便有一天锂电池车普及了，这氢燃料电池也不存在普及（虽然年年都有消息在说明年氢燃料电池车就会上市，但至今上不了市）；氢燃料电池完全就是没有困难、我们制造困难也要上的思维逻辑，但它终究不是骗局；而突破点在于如果未来能实现“光解水”来制氢，找到取代铂金属的廉价、高储量、高产能催化剂，或许才能让氢燃料电池真正的普及！

不喝油，不充电，而且续航里程超燃油车，难道它喝水？没错，这就是下一代 汽车 -氢燃料 汽车 。氢燃料电池 汽车 这么神奇，而且唯一排放物是水，可以说真正实现了对环境的零污染。那么怎样的 汽车 才是氢燃料电池 汽车 呢？

氢燃料 汽车 的核心是氢燃料电池，氢气和氧气经过化学反应产生电能，然后电能驱动 汽车 前进。氢气可以通过电解水获得，而地球面积的71%被海洋覆盖；氧气占到空气的21%，而空气又无处不在，所以氢燃料 汽车 或许是下一代 汽车 发展的必然。

氢燃料电池 汽车 这么神奇，而且氢气和氧气化学反应的唯一产物是水，可以说真正的实现了对环境的零污染，那么为什么路面上很少见到氢燃料电池 汽车 呢？

燃料电池耐久性差

汽车 作为高附加值消费品，其生命周期普遍为10年。国内燃料电池技术发展较晚，目前在售产品大概在3000-5000小时，而国外普遍在8000小时以上，这就决定了燃料电池 汽车 生命周期不到燃油车的一半。不过令人振奋的是，近日福建雪人股份有限公司研发除了耐久性超1万小时的燃料电池，现已进入小批量生产。

燃料电池生产成本高

丰田 汽车 首款氢燃料电池 汽车 Mirai，已于2014年量产并上市，该车售价44万元。要知道传统燃油车，即使是电动 汽车 ，至多也就20万出头的样子。不过该车性能还是不错的，3分钟加氢可实现500公里续航。随着氢燃料电池技术发展和批量化应用，价格快速下降也再所难免，这就像纯电动 汽车 发展前期一样，也是依靠补贴打开市场需求的。

氢气运输条件严苛

既然氢气作为氢燃料电池 汽车 核心，其制造、运输和存储就成了必须环节。制造就比较简单了，可以通过收购外部企业快速实现。氢气的运输就不那么容易了，气态氢需要高压运输，而固态氢需要低温运输，另外氢气具有可燃易爆的特点，所以对其运输条件要求极其严苛。

基础设施制约其发展

我国投入运营加氢站大概25座，而这些加氢站主要集中于上海、佛山等示范区域，而单座加氢站的建设耗资1500万左右，这进一步制约燃料电池 汽车 的普及。不过石化集团已与亿华通签署战略合作框架，双方将在氢气制造、运输和储存方面展开深入合作，石油巨头进击新能源市场，有助于燃料电池 汽车 发展。

小结： 虽然，诸多不确定性因素制约着氢燃料电池 汽车 普及，但这些制约只是暂时的。随着技术发展，另外氢燃料 汽车 天生的零排放优点，及其 社会 资本的进入，未来氢燃料电池 汽车 必然将成为新能源 汽车 的发展方向。

氢燃料电池 汽车 基本确定是骗局，原因如下：

汽车 驱动本身依靠的并不是一般理解的“氢元素电池”，而是小型化学发电站，车辆配有液态氢罐，利用清漆的催化反应之后发电，之后电充入电池再用电驱动 汽车 行驶。

也就是说氢燃料 汽车 运行的前提是必须【加注氢气】，氢气才是真正的动力源，与传统 汽车 使用的汽柴油定义相同。目前氢气的主要来源是电解水，其次有并不环保的石油热裂和煤气天然气制氢，利用这些能源制氢和环保是背道而驰的，所以能选择的只有电解水。

电解水制氢，每一公斤氢理论耗电在37度左右，实际加入转换损耗在60度电左右，而一般的氢燃料电池 汽车 储氢罐有几十升，续航不过四五百公里。那么也就是说耗电几百度制造的氢只能续航四五百，而这些电直接用在普通电动 汽车 上可以行驶2000公里以上。

当然这还是理论值，实际装车还要计算在车辆上的法学发电器的实际转换效率，60%~70的转换率实际要消耗更多能源。

所以从节能方面来看氢燃料电池确实是骗局，至于环保也是没有意义的，第一个环节的电解水就消耗了太多电能，而且氢燃料 汽车 除了化学法电器之后也需要有储能动力电池，也就是说目前的纯电或插电 汽车 有可能造成的电池污染，氢燃料电池 汽车 一样会有。

这种既不环保又要消耗更多能源的 汽车 注定是失败的产品，人类能源的出路目前还没有超越现有知识范畴的全新能源，在突破之前最终形态会是电。

要解决的是如何利用清洁能源发电，现阶段光伏和风能需要依靠电动 汽车 的动力电池回收增加储能，所以清洁能源和电动 汽车 是相辅相成的。

之后如果能解决热能直接转为电能的难点，地热和光伏会成为获取电能最乐观的方式。

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目前来说光伏风电发电制氢存在成本高的问题，这时有人说了，用无法消纳而浪费的电制氢，实际上对于光伏风电来说北方地区存在消纳问题的项目确实存在利用氢的可能，但这部分电也可以用锂电池储能，而且电池储电相对于电解制氢再用氢发电没有转换效率的损失，成本低，且氢燃料电池目前技术的寿命并不耐久，相比较下来用氢能储风光电根本没有优势。这也是为何氢能迟迟没有在西北地区消纳存在问题的地区得到应用的根本原因。个人认为氢能的概念是很好的，但是目前条件并不成熟，如后续在天然气制氢，水解制氢，燃料电池寿命及成本，储氢方案等方面获得较大突破将会有前景，否则就只能是空吆喝（骗子），所以与其各种砸钱投应用，还不如先踏实做研究。

说氢燃料电池是大骗局的，要么是两桶油的，要么是电动车厂商派来的，要么是众人皆醉我独醒我就要跟别人不一样的优秀网友。当我国的车企还在想着怎么达到5升/百公里的燃油指标，想着怎么用电动 汽车 弯道超车的时候，德日两个 汽车 大国，已经将发展氢能源定义为最重要的能源发展战略。因为虽然电动 汽车 在短时间内被认为是过渡期的理想车型，但是氢燃料 汽车 被视为是未来 汽车 的最佳形态。

相比燃油车和电动 汽车 ，氢能燃料电池的优势有五点：

一是零污染排放，保护环境；

二是不产生噪音；

三是发电效率高；

四是电力传输过程中的能量消耗极少；

五是来源广泛

我们的近邻，日本政府于2017年12月26日正式发布“氢能源基本战略”，主要目标包括到2030年左右实现氢能源发电商用化，以削减碳排放并提高能源自给率。2040年氢能源车型的保有量将由目前的2000辆增加到300万至600万辆，位于福岛县的FH2R将运营一个10兆瓦级氢气生产工厂，每年将将生产和储存高达900吨的氢气。另外日本现有加氢站大约有70余家，并且计划在2020年增加160个加氢站，总计约300个加氢站。日本的丰田 汽车 已经研发出单次加氢续航在1000km的氢能源 汽车 。

再看看同样是 汽车 强国的德国，德国已实施了多个涉及氢气制取、运输、储存及燃料电池应用的氢能全产业链，目前德国有43个加氢站，由六家工业企业（法国液化空气公司、戴姆勒公司、林德公司、OMV公司、壳牌公司、道达尔公司）组成的合资企业氢气移动公司正在规划将全国氢燃料补充网络扩大到总共400个加氢站。奔驰已经研发出了GLC F-Cell车型。作为世界首创，该车将以插电式混合动力车的形式结合创新燃料电池和电池技术，综合续航里程约600-700km，除此之外，燃料电池混合动力卡车也已经上路行驶了3000km。

我国虽然一直喊着在电动 汽车 上弯道超车，但是实际上也在布局氢能源，在前不久召开的两会上明确提出发展氢能源具有战略性意义，2019年有望实施氢燃料电池 汽车 “十城千辆”推广计划。前不久，我国第一台氢燃料电池车研制成功，续航里程可达1000公里以上。名为“氢雄号”的氢燃料电池公交车已经在武汉试运行。

氢能源离我们还有多远？目前，氢气未能大部分普及主要是新兴的能源没有太多的产业规模，难以形成规模效应，导致制氢的成本较高，以及氢气的运输、储存没有统一的标准。但是技术在不断前进，氢能源的推广和普及将会是大势所趋。

人类能源的根本出路在核能

现在的新能源 汽车 ，无论是充电 汽车 还是氢能源车所需能源都来自电能。化学能发电除了污染环境还将面临枯竭，水电、风能太阳能除了对环境的影响还有量不足、不稳定等因素。随着人类 科技 的进步，核能将越来越安全，越来越清洁，德国因噎废食取缔核能发电的行为并不可取，一旦可控核聚变实用成功，人类将拥有取之不尽的清洁电能！

新能源 汽车 现在朝两个方向发展，一个是直接充电，另一个是电能制氢，再由氢燃料电池来驱动，两个方向要看谁先突破，充电 汽车 瓶颈在电池的能量密度和充电时间还有旧电池回收。而氢能源 汽车 目前面临的问题可能更大些，由于氢的不稳定性 贮存一直是难点，多少年来进展缓慢。

目前看来由特斯拉领衔的充电 汽车 走在了前面，事物的发展讲究先机，一旦充电 汽车 行成规模效应，就会吸引更多的人才更多的研发投入，价格也会剧降，充电站会越建越多，技术也会越来越成熟越来越完善！相反氢能源 汽车 的发展空间就会更小，企业发展的动力也会减弱，当一条路上的人越走越多，越走越宽，另一条路就会日趋荒芜，就象当年的液晶电视与等离子电视之争

燃料电池 汽车 不论从理论上，而且在现实运行中，证明是可行的，符合城市环境保护法和人民利益的，也是能源安全的一种偿试。这是科学，不是骗局。

而针对南阳青年 汽车 车载即时水解制氢的燃料电池 汽车 的报道和围攻，明面上是针对南阳方面的某些不当做法和青集团负面问题，背后实际上有关利益悠关方在一开始就把矛头指向燃料电池 汽车 。他们所持的理由是：

2、成本问题。这是评和多谈论最多的问题。由于处于初期，生产运行成本相对较高。这是正常的。任何新生事务需要有一个试验、改进和工业化降低成本的过程。某大学专家教授也是从事新能源 汽车 研究的。他们应该是了解科学原理的，也进行了有关分析和批判。随此，就露出主流方面攻击和否定燃料电池 汽车 的苗头。更多的 汽车 商或代言人也加入了论战。我针锋相对，作出了相应评论和回复。

具体论述如下：

一、原理

燃料电池的原理属于膜化学。是将氢极化或通过膜形成电池，以电能驱动 汽车 。氢堆和燃料化学电池是有关燃料电池 汽车 的专用术语。达到无排放和无形成雾霾成份的环保要求。

二，方案和原材料

美国最早研究燃料电池及其 汽车 ，日韩和以色列在这l方面的科研最深入，成果最多，产业化程度最高，方案也最多。

目前有电解水制氢、硼材料、合金铝粉以及相关材料(催化剂或添加剂)加入水中制氢，还有直接用甲醇和氨水等为燃料按膜化学原理，在催化剂作用下，通过燃料化学电池，驱动 汽车 运行。

当然，还有更多方案在 探索 中。如电波或本人设计的综合方案也是其中之一。

国家已经将氢能 汽车 和加氢站建设纳入国家计划。宜昌宜都市也建设了富氢材料生产基地。这也证明所述骗局是不存在的。至于骗补是另外一回事。

三、成本、 社会 效益和工业化前景

任何新生事物都不是一帆风顺的。新产品的成本需要经过不断地实验探讨或工业化过程得以降低，性能得到完善和提高。目前，曰韩和国内以佛山为代表，已经形成了一定生产和运行规模。

开始，成本较高，国家实行补贴政策。

对于世界来讲，化石能源是有限的，不可重复的。而氢的同位素氘氘的开发运用尚处国际合作攻关中，估计需要成千亿美元以上的投资研发，尚需20~50年的努力。

而美国对中国的所谓围堵极大地威胁了我国的能源安全。国家的新能源政策是从战略的高度作出的，也是城市环保和以人民 健康 和 社会 安定的考量。

关于世界能源的根本出路。

专家和广大科研人员一直在探讨，目前可利用的有太阳能、风能、水势能、生物能、核能和空中大气层中的电流。关于氢同位素的有关科研尚在进行中。未来最多的可能是氢和太阳能的开发利用。

这个问题里面有两个获赞比较高的回答，一个说氢燃料电池是骗局，一个说氢燃料是什么噱头悖论。能得到这么高的赞，说明这些不靠谱的言论不知道会误导多少人。有些人头上挂个“V”，说话之前能不能先查一下资料，对自己的话负点责任？

总理去丰田参观，特意去参观了氢燃料电池技术，你说氢燃料是骗局准备打谁的脸呢？本田、丰田都拿出了自己的氢燃料 汽车 ，丰田的Mirai已经量产，在美国已经可以购买上路，这是哪门子的骗局？

氢燃料电池 汽车 的前景不被看好，主要还是一个推广和成本问题。成本方面，一是氢燃料电池系统，一时降不下来；二是加氢站建设成本较高，如果氢燃料电池 汽车 短时间推广不开，加氢站的持续亏损也是一个大问题。

相比之下，虽然电动车的成本也没有降下来（电池就比普通燃油车的发动机变速箱贵），但是已经坚持推广了这么多年，它已经在市场立足。而且电动 汽车 还有一个有点，就是可以在家里充电，对充电站的依赖没那么高。

至于其他方面，有些人根本就是信口开河。什么电解氢是脱裤子放屁多此一举的，用电量低的时候，电量如何储存一直是个难题。因为发电机组是不能随便关闭的，所以很多地方甚至用电抽水到高处，然后在用电高峰期用这些水发电输送回电网，这样看电解氢也是解决这个问题的一个方案。

另外氢气作为很多工业上的副产品（这个需要进一步提纯），也可以作为一个氢气来源。再就是煤炭制氢也符合我国情，毕竟我国是多煤少油的。现在氢气的价格还比较高，在美国加氢的价格比加油贵不少，这主要还是推广的问题。

氢燃料电池 汽车 ，在氢燃料发电过程中，需要用到含铂的催化剂。铂金确实是一种贵金属，但是一辆车也不过用十几二十克，三四千块的成本很高吗？前面回答说什么看好车，别让人把车偷了。燃油车的三元催化器里也有铂，也没见多少人去偷三元提炼啊。

还有人质疑氢燃料电池 汽车 的安全问题，丰田既然能在美国量产，这方面就不需要多担心。美国这个国家咱们都知道，对安全这方面的要求太严格了，燃料电池 汽车 能上路，在安全性方面就不会比电动 汽车 差。

总的来说，电池技术已经很成熟，大家在上面投入了太多的研发，但是其容量、充电速度仍然存在瓶颈，所以燃料电池技术才会重回人们的视线。现在燃料电池（不止氢燃料）虽然问题不少，但是还有很多可能，毕竟还有很多技术等着人们去开发。

我个人也不是很看好氢燃料 汽车 。以前人们以为石油储备有限，所以急于寻找替代品，谁知道现在燃油越用越多，大家发现油好像暂时用不完了，那么新能源 汽车 在节能方面的需求就没有那么迫切，它主要的优势只是在减排方面。从这点说，以后整个新能源 汽车 的研发方向，可能会有一定的改变。

很多人对这个技术不了解，人云亦云。如果氢是电解水得到的，根据能量守恒，当然没意义，相当于污染转移。而且高压储氢即使技术过关，也存在相当大的安全隐患。其实制氢有很多方法，其中碳氢化合物，主要是甲醇，乙醇，用很少的能源就可以制备氢，生成水和二氧化碳。现在技术瓶颈在于制氢纯度不够以及催化剂成本使用寿命，现在很多科学家在这方面去做研究，一旦有突破，甲醇重整制氢将成为成本低，无污染，高能量密度的终极解决方案。甲醇的来源很丰富，煤，特别是天然气以及其他有机物都有成熟的制造甲醇的工艺，国际市场甲醇非常便宜。

我们对“大骗局”的通常理解是，它画了很大一张饼，并且获得了很大的政策倾倒、资源福利、在未输出实质性产品前已经赚取了大笔不相称的金钱。

就此来说，氢能源 汽车 不能算是大骗局。

首先，国家现在主要还是在大力发展锂电池。氢能源电池是作为补充，重点发展方向在商用车领域。比如在2019世界新能源 汽车 大会上，中国科学技术协会主席万钢就在发言中表示：“面对未来的发展，推动燃料 汽车 的电动化，相当于远程公交、城际物流、长途物流，燃料 汽车 具有零排放、续航里程长，它是适应市场最佳需求的最佳选择。“

再者来说，当下氢燃料电池 汽车 的市场体量还比较小。数据显示，今年上半年我国燃料电池 汽车 产销不过千台，其实并没有获得很大的政策支持。相比之下，纯电动 汽车 （锂电池为主）获得的政策支持要大得多，这也直接催生了很多PPT造车企业。

最后来说，氢能源 汽车 确实有其优势，并且在一些国家有比较好的产品表现。比如加氢速度快（大概只需要五、六分钟即可）、能力转换率高、能力密度高、续航里程高（一般来说，一满瓶的氢气可以让普通氢燃料乘用车开上五六百公里）等优点。虽然成本高，但会比较适合商用车的运营需求。

在氢能源起步较早的日本、韩国，他们的氢能源技术就获得了很大认可。日本政府还在今年3月公布了《氢气及燃料电池战略规划》，提出到2030年左右要使氢气生产成本从现在的每标准立方100日元降到30日元，如能实现，到时候肯定会掀起一番浪潮。

而就当下来说，乘用车领域的丰田Mirai表现也不差。2015年初，Mirai在日本销售，销售首月就拿到了1500辆的订单。

总之，氢能源 汽车 不能说是大骗局。只是因为受成本限制，它还没能迅速发展起来。现在市场已经对它有了较为明确的定位，短期看会以商用车为主。

至于人类能源的根本出路是什么？这个问题就很难有回答了。能肯定的是清洁能源是终极目标，但像氢能源、太阳能这些，还有很多的技术阻碍需要攻克。可以说现在还处在摸索阶段，任重道远。

化石燃料有限的储量使人类正面临着前所未有的能源危机。同时其燃烧产物被排放到大气中加速了温室效应。氢气具有含量丰富、燃烧热值高、能量密度大、热效率高、清洁无污染以及输送成本低以及用途广泛等优点川，被认为最有可能成为化石燃料的替代能源。 氢气是一种理想的能源,具有转化率高、可再生和无污染等优点。与传统制氢方法相比,生物制氢技术的能耗低,对环境无害,其中的厌氧发酵生物制氢已经越来越受到人们的重视。主要介绍了厌氧发酵生物制氢技术的方法和机理,分析了生物制氢的可行性,结合国内外研究现状提出了未来的发展方向。 全球石油储量不断减少。最新研究表明：按目前全球消费趋势，球上可采集石油资源最多能使用到21世纪末。石化、燃煤能源使用，还带来严重大气环境污染，人们日益感觉到开发绿色可再生能源急迫性，研究和开发新能源被提到紧迫议事日程。2000年7—8月美国《未来学家》杂志刊登了美国乔治·华盛顿大学专家对21世纪前10年内十大科技发展趋势预测，其中第二条是燃料电池汽车问世，福特和丰田公司实验性燃料电池汽车将2004年上市。第九条是替代能源挑战石油能源，风能、太阳能、热、生物能和水力发电将占到全部能源需求30%。这两条实际上都是新型能源开发利用。我国“十五”国家重点开发技术项目中也将新型能源开发利用放极为重要位置。目前，人们对风能、太阳能开发已经有了相当研究，并已到了进行加以直接使用阶段，生物能研究也取了重要进展，如何将所获能量储存起来，如何将能量转化为交通工具可利用清洁高效能源，是一亟待解决重要课题。 内容摘要

2生物制氮技术研究进展

2.1传统制氢工艺方法

传统制氢工艺方法有：电解水；烃类水蒸汽重整制氢方法及重油(或渣油)部分氧化重整制氢方法。电解水方法制氢是目前应用较广且比较成熟方法之一。水为原料制氢工程是氢与氧燃烧生成水逆过程，提供一定形式一定能量，则可使水分解成氢气和氧气。提供电能使水分解制氢气效率一般75%-85%。其中工艺过程简单，无污染，但消耗电量大，其应用受到一定限制。目前电解水工艺、设备均不断改进，但电解水制氢能耗仍然很高。烃类水蒸汽重整制氢反应是强吸热反应，反应时需外部供热。热效率较低，反应温度较高，反应过程中水大量过量，能耗较高，造成资源浪费。重油氧化制氢重整方法，反应温度较高，制氢纯度低，利于能源综合利用。

2.2新型生物制氢工艺发展

氢气用途日益广泛，其需求量也迅速增加。传统制氢方法均需消耗大量不可再生能源，不适应社会发展需求。生物制氢技术作为一种符合可持续发展战略课题，已世界上引起了广泛重视。如德国、以色列、日本、葡萄牙、俄罗斯、瑞典、英国、美国都投入了大量人力物力对该项技术进行研究开发。近几年，美国每年生物制氢技术研究费用平均为几百万美元，而日本这研究领域每年投资则是美国5倍左右，，日本和美国等一些国家为此还成立了专门机构，并建立了生物制氢发展规划，以期对生物制氢技术基础和应用研究，使21世纪中叶使该技术实现商业化生产。日本，由能源部主持氢行动计划，确立最终目标是建立一个世界范围能源网络，以实现对可再生能源--氢有效生产，运输和利用。该计划从1993年到2020年横跨了28年。

生物制氢课题最先由Lewis于1966年提出，20世纪70年代能源危机引起了人们对生物制氢广泛关注，并开始进行研究。生物质资源丰富，是重要可再生能源。生物质可气化和微生物催化脱氢方法制氢。生理代谢过程中产生分子氢，可分为两个主要类群：

l、包括藻类和光合细菌内光合生物；Rhodbacter8604，R.monas2613，R.capsulatusZ1，R.sphaeroides等光合生物研究已经开展并取了一定成果。

2、诸如兼性厌氧和专性厌氧发酵产氢细菌。目前以葡萄糖，污水，纤维素为底物并不断改进操作条件和工艺流程研究较多。中国此方面研究也取了一些进展，任南形琪等1990年就开始开展生物制氢技术研究，并于1994年提出了以厌氧活性污泥为氢气原料有机废水发酵法制氢技术，利用碳水化合物为原料发酵法生物制氢技术。该技术突破了生物制氢技术必须采用纯菌种和固定技术局限，开创了利用非固定化菌种生产氢气新途径，并首次实现了中试规模连续流长期生产持续产氢。此基础上，他们又先后发现了产氢能力很高乙醇发酵类型发明了连续流生物制氢技术反应器，初步建立了生物产氢发酵理论，提出了最佳工程控制对策。该项技术和理论成果中试研究中到了充分验证：中试产氢能力达5.7m3H2/m3.d，制氢规模可达500-1000m3/m3，且生产成本明显低于目前广泛采用水电解法制氢成本。

生物制氢过程可以分为5类：

(1)利用藻类青蓝菌生物光解水法；

(2)有机化合物光合细菌(PSB)光分解法；

(3)有机化合物发酵制氢；

(4)光合细菌和发酵细菌耦合法制氢；

(5)酶催化法制氢。

目前发酵细菌产氢速率较高，对条件要求较低，具有直接应用前景。但PSB光合产氢速率比藻类快，能量利用率比发酵细菌高，且能将产氢与光能利用、有机物去除有机耦合一起，相关研究也最多，也是最具有潜应用前景方法之一。生物制氢全过程中，氢气纯化与储存也是一个很关键问题。生物法制氢气含量通常为60%-90%(体积分数)，气体中可能混有CO2、O2和水蒸气等。可以采用传统化工方法来，如50%(质量分数)KOH溶液、苯三酚碱溶液和干燥器或冷却器。氢气几种储存方法(压缩、液化、金属氢化物和吸附)中，纳米材料吸附储氢是目前被认为最有前景。

2.3目前研究中存问题纵观生物技术研究各阶段，比较而言，对藻类及光合细菌研究要远多于对发酵产氢细菌研究。传统观点认为，微生物体内产氢系统(主氢化酶)很不稳定，进行细胞固定化才可能实现持续产氢。，迄今为止，生物制氢研究中大多采用纯菌种固定化技术。

，该技术中也有不可忽视不足。首先，细菌包埋技术是一种很复杂工艺，且要求有与之相适应菌种生产及菌体固定化材料加工工艺，这使制氢成本大幅度增加；第二，细胞固定化形成颗粒内部传质阻力较大，使细胞代谢产物颗粒内部积累而对生物产生反馈抑制和阻遏作用，使生物产氢能力降低；第三，包埋剂或其它基质使用，势必会占据大量有效空间，使生物反应器生物持有量受到限制，限制了产氢率和总产量提高。现有研究大多为实验室内进行小型试验，采用批式培养方法居多，利用连续流培养产氢报道较少。试验数据亦为短期试验结果，连续稳定运行期超过40天研究实例少见报道。即便是瞬时产氢率较高，长期连续运行能否获较高产氢量尚待探讨。，生物技术欲达到工业化生产水平尚需多年努力。

3、展望氢是高效、洁净、可再生二次能源，其用途越来越广泛，氢能应用将势不可当进人社会生活各个领域。氢能应用日益广泛，氢需求量日益增加，开发新制氢工艺势必行，从氢能应用长远规划来看开发生物制氢技术是历史发展必然趋势。

开发中国生物制氢技术需要做到以下政策和软件支持：

(1)励大宣传。人是生物能源生产主体和消费主体，有必要舆论宣传加强人们对生物能源认识；

(2)加大政府投资和扶持。新生物能源初始商业化阶段要进行减免税等优惠政策；

(3)借鉴国外经验。充分调动方和工业界积极性八

(4)加强高校对生物能源教育及研究。人们对生物能源认识不断加深，政府扶持力度加大和研究深人，生物制氢绿色能源生产技术将会展现出它更大开发潜力和应用价值。

本文出自：广州灵龙电子技术有限公司,制氢、氢燃料电池(www.liongon.com)

生物质资源丰富，是重要的可再生能源。生物质可通过气化和微生物催化脱氢方法制氢。在生理代谢过程中产生分子氢，可分为两个主要类群：

l、包括藻类和光合细菌在内的光合生物；

Rhodbacter8604，R.monas2613，R.capsulatusZ1，R.sphaeroides等光合生物的研究已经开展并取得了一定的成果。

2、诸如兼性厌氧和专性厌氧的发酵产氢细菌。

目前以葡萄糖，污水，纤维素为底物并不断改进操作条件和工艺流程的研究较多。中国在此方面研究也取得了一些进展，任南形琪等1990年就开始开展生物制氢技术的研究，并于 1994年提出了以厌氧活性污泥为氢气原料的有机废水发酵法制氢技术，利用碳水化合物为原料的发酵法生物制氢技术。该技术突破了生物制氢技术必须采用纯菌种和固定技术的局限，开创了利用非固定化菌种生产氢气的新途径，并首次实现了中试规模连续流长期生产持续产氢。在此基础上，他们又先后发现了产氢能力很高的乙醇发酵类型发明了连续流生物制氢技术反应器，初步建立了生物产氢发酵理论，提出了最佳工程控制对策。该项技术和理论成果在中试研究中得到了充分的验证：中试产氢能力达5.7m3H2/m3.d，制氢规模可达500－1000m3/m3，且生产成本明显低于目前广泛采用的水电解法制氢成本。

生物制氢过程可以分为5类：（1）利用藻类或者青蓝菌的生物光解水法；（2）有机化合物的光合细菌（PSB）光分解法；（3）有机化合物的发酵制氢；（4）光合细菌和发酵细菌的耦合法制氢；（5）酶催化法制氢。

这些在google上很多！稍微查一下就可以....

多家电商平台售卖的一些消毒剂中含有毒物质甲醇，购买的10件产品送检，8件检出了高浓度甲醇成分。两岁的小宁（化名）误食消毒剂，却在血液中检出了甲醇成分；随后，经对该消毒剂检测，发现其中甲醇含量竟高达97.2%。有毒甲醇冒充酒精，多个电商平台有售，“消毒液”造假该如何制止？

1、甲醇的危险

甲醇对人体的危害是很大的，如果误食超过70毫升则会造成致命后果。虽说甲醇属于低毒物品不过它对对人体的神经系统和血液系统的危害很大，通过呼吸道和皮肤的接触都会产生毒性反应。所以在甲醇的生产过程中一定要做好防护工作，国家页对甲醇的生产做出了相对应的规定。

2、甲醇和乙醇之间的区别

要知道，其实甲醇和乙醇算是属于同个化学元素，为什么很多消毒液会选择，乙醇而不是甲醇呢？乙醇比甲醇多一个甲基，由于甲基的给电子效应，分散了原本偏向O原子的电子云密度，所以对H原子的束缚能力减弱，酸性降低。同理可得甲醇酸性比水低。而且，有管的，实验事实也可以佐证：甲醇跟金属Na的反应，水最剧烈，乙醇比较温和。

3、为什么商家使用甲醇作为消毒液

国内甲醇工业一直处于产能过剩的状态，价格便宜，产量大，为什么不把有效的调整能源结构，搭建在他需要的地方呢？目前氢能领域存在的制氢和储氢瓶颈来说，如果将甲醇制氢设置在加氢站，以站点制氢结合车用燃料电池应用的方式对氢能的推广应用还是非常有价值的，要把甲醇花在刀刃上才是最正确的事情。

后记：甲醇目前可以直接做内燃机燃料，也可以做甲醇燃料电池（国家能源局和工信部2016年联合发布的能源技术革命创新行动计划中有一点就是提到了甲醇燃料电池技术），甚至可以后续重整制氢，做氢燃料电池，好好的研究不行嘛，非要做成消毒液，假酒催害别人健康。

AIP潜艇指的是使用不依赖空气推进发动机作为动力的潜艇，属于常规动力潜艇，好处是可以更长时间的潜伏水下，隐蔽性较普通常规潜艇更优秀。

AIP潜艇有些高速航行使用柴油机、电池组，低速巡航使用AIP动力，有的使用闭式循环系统，可以完成两种状况的需要。AIP潜艇基本上上贮存液氧作为助燃剂，液氧易于贮存，方便获取。

AIP有以下类型：

1.闭式循环柴油机：

它是是对柴油机的改进，平时和普通柴油机一样运作，AIP模式时一样使用柴油，但是使用液氧作为作为助燃剂。结构简单易于实现，但是噪音太大，不利于潜艇隐蔽。

2.斯特林发动机：斯特林发动机是通过气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的。这是一种外燃发动机，使燃料连续地燃烧，蒸发的膨胀氢气（或氦）作为动力气体使活塞运动，膨胀气体在冷气室冷却，反复地进行这样的循环过程。

斯特林发动机可以使用多种燃料，不过在柴电潜艇上肯定使用柴油，助燃剂依然是液氧。

斯特林发动机单机容量小，机组容量从20－50kw，可以因地制宜的增减系统容量，机组越多，动力输出越大。斯特林发动机结构简单，零件数比内燃机少40%，同时维护成本也较低。但是，斯特林发动机尚存在的主要问题和缺点是制造成本较高，工质密封技术较难，密封件的可靠性和寿命还存在问题，功率调节控制系统较复杂，机器较为笨重。

3.闭式循环蒸汽轮机：

闭式循环蒸汽轮机以蒸汽轮机作为推进主机。由锅炉产生的高温、高压蒸汽推动蒸汽轮机作功，蒸汽轮机所获机械功再通过减速齿轮箱等传给螺旋桨推进潜艇航行或者带动发动机发电再通过电动机驱动潜艇艇行。

其燃料为乙醇，助燃剂是液氧，燃烧产物为二氧化碳和水。

闭式循环蒸汽轮机单机功率大、寿命长、可靠性高、对燃料要求不高，闭式循环蒸汽轮机用涡轮回转运动代替活塞往复运动，传动噪声有所降低。但是装置复杂、热效率低、启动速度慢、红外信号强。

4.闭式循环燃气轮机：

闭式循环燃气轮机是指不依赖空气能正常进行工作的燃气轮机，平时就作为潜艇的主动力源。燃料不明可能是柴油，助燃剂是液氧。

德国MTU公司曾想按此方案开发这种闭式循环发动机，打算与美国国防部合作，投资700万美元。但是最后没有谈成，所以至今还没有任何知名的公司进行开发。

5.燃料电池：

燃料电池使用的还原剂主要是德国的金属贮存的氢气和俄罗斯的柴油重整制氢，氧化剂均为液氧。

燃料电池AIP系统将氢和氧在电池内反应，把燃料的化学能直接转化为电能。燃料电池转换效率高达70%，具有能量转换温度低、散热少、无运转部件、信号特征小、维修和控制方便、配置灵活等优点，代表AIP系统的研究方向，也是最有发展希望的AIP系统。

目前最适于潜艇环境的燃料电池是质子交换膜燃料电池。

燃料电池技术的关键是氢的携带，德国用储氢金属贮存，液氢在全球港口贮存广泛度不如液氧，难以获得，储氢金属价格昂贵，所以德国的燃料电池系统被称为富国的AIP；俄罗斯的柴油重整制氢解决了氢气来源，但工序复杂，不方便，成本也不低。