液态氢是什么能源
液态氢(lh2),俗称液氢,是由氢气经由降温而得到的液体,淡蓝色。液态氢须要保存在非常低的温度下(大约在20.268开尔文,-252.8℃)。它通常被作为火箭发射的燃料。
液态氢的密度大约为
70.8
千克每立方米
(在20开尔文下),密度很小。
氢能属于次能源,但可再生能源是针对一次能源来说的,两次能源根本不能说是不是可再生能源有些人说它是通过可再生能源消耗产生的,所以氢能是可再生能源.酒精和氢能差不多嘛,我觉得如果从概念上说2次能源都应是不可再生能源
氢应该是可再生的,因为氢燃烧后成水了,水又会下下来吧(下雨),我是这样认为的,听起来有点俗
可再生能源是指在自然界中可以不断再生,取之不尽,用之不竭的资源,它对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。像太阳能,风能,水能这些。。。。。
人们利用完了以后,现阶段不可能再生的能源资源,像煤,石油,天然气这样的能源用完就消失了是不可再生能源。
二次能源是指由一次能源经过加工转换以后得到的能源,包括电能、汽油、液化石油气,氢能等。
代替汽油的新能源燃料:
1、天然气。
早在19世纪60年代,法国人就用过以煤气做燃料的发动机。天然气的辛烷值高,对空气的污染程度小,而且在冬季发动机启动好。1980年,世界上已有40万辆汽车改用天然气作动力燃料。但使用天然气,必须对汽车进行改装,天然气加气站的设备比普通的加油站的设备要大和贵。
2、氢气。
液态氢是一种有效燃料。现在已经出现了用氢作燃料的试验汽车。液态氢的缺点是密度太小,沸点太低。
3、酒精。
有许多科学家认为,酒精中的甲醇和乙醇是汽油最现实的竞争者。困难在于提炼酒精的原料不十分丰富。日本研究用海藻做原料,挪威研究用针叶树的木材提炼酒精,墨西哥已成功地从仙人掌中提炼出酒精,新西兰采用桔子皮提炼汽车燃料并初见成效。
4、水。
在汽油中掺水效果良好。实验证明,一般加水10%最理想。但是,使用加水燃料会大大缩短发动机的寿命。
5、萘。
20世纪20年代,有人做过用15%的萘和85%的苯混合作燃料的试验,使用中发动机运转良好,降低了燃料费用。萘的辛烷值可与质量最好的苯相比。只要加入一定量的萘,其效果就很显著。但萘的价格比汽油贵得多。
扩展资料:
新能源的特点:
1、资源丰富,普遍具备可再生特性,可供人类永续利用;比如,陆上估计可开发利用的风力资源为253GW, 而截止2003年只有0.57GW被开发利用,预计到2010年可以利用的达到4GW, 到2020年到20GW,而太阳能光伏并网和离网应用量预计到2020年可以从的0.03GW增加1至2个GW。
2、能量密度低,开发利用需要较大空间;
3、不含碳或含碳量很少,对环境影响小;
4、分布广,有利于小规模分散利用;
5、间断式供应,波动性大,对持续供能不利;
6、除水电外,可再生能源的开发利用成本较化石能源高。
氢能是人类永恒的能源,也是人类理想的能源。那么为什么氢将是人类未来的永恒的能源?概括地说,氢能具备成为永恒的能源的特点,而这是其他能源所没有的。
氢的资源丰富。在地球上的氢主要以其化合物,如水(H2O)、甲烷(CH4)、氨(NH3)、烃类(CnHm)等的形式存在。而水是地球的主要资源,地球表面的70%以上被水覆盖;即使在大陆,也有丰富的地表水和地下水。水就是地球上无处不在的“氢矿”。
一是氢的来源多样性。可以通过各种一次能源(可以是化石燃料,如天然气、煤、煤层气),也可以通过可再生能源(如太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能或者二次能源)来开采“氢矿”。地球各处都有可再生能源,而不像化石燃料有很强的地域性。此外,氢不但存在于水中,在工业副产品中也含有丰富的氢。据统计,我国在合成氨工业中氢的年回收量可达14亿立方米;在氯碱工业中有0.87亿立方米的氢可供回收利用。另外,在冶金工业、发酵制酒厂及丁醇溶剂厂等生产过程中都有大量氢可回收。上述各类工业副产氢的可回收总量估计可达15亿立方米以上。由此看来,氢能是用不完的,完全可以满足人类对能源的需求。
二是氢能的环保性。利用低温燃料电池,由电化学反应将氢转化为电能和水。不排放CO2和NOx,没有任何污染。使用氢燃料内燃机,也是显著减少污染的有效方法。
三是氢气的可储存性。就像天然气一样,氢可以很容易地大规模储存。这是氢能和电、热最大的不同。可再生能源的时空不稳定性,可以用氢的形式来弥补,即将可再生能源制成氢储存起来。
四是氢的可再生性。氢由化学反应发出电能(或热)并生成水,而水又可由电解转化为氢和氧;如此循环,永无止境。也就是说,地球上不但存在储量丰富的水,而且氢在燃烧的过程中又能够生成水,因而,水可以再生。就这样循环下去,氢能的资源可以说是取之不尽,用之不竭。并且这种循环完全符合大自然的循环规律,不会破坏大自然的“生态平衡”。
五是氢的“和平”性,因为它既可再生又来源广泛,每个国家都有丰富的“氢矿”。化石能源分布极不均匀,常常引起激烈纷争。例如,中东是世界石油最大产地,也是各国列强必争之地。从历史上看,为了中东石油已发生过多次战争。
六是氢能的安全性,每种能源载体都有其物理、化学、技术性的特有的安全问题。氢在空气中的扩散能力很大,因此氢泄漏或燃烧时就很快的垂直上升到空气中并扩散。因为氢本身不具(放射)毒性及放射性,所以不可能有长期的未知范围的后继伤害。氢也不会产生温室效应。现在已经有整套的氢安全传感设备。
目前,用管道、油船、火车以及卡车运输气态或液态氢;用高压瓶或高压容器以氢化金属或液氢的形式储氢以及氢的填充和释放都处于工业化阶段。在德国的慕尼黑一个机器人液体氢加氢站已经开始运行,在德国汉堡也在运行着一个气氢加氢站。以德国为例,1922年世界上第一座汽油加油站在德国向公众开放;自20世纪60年代以来,建起了约16000座加油站,这可能已达到饱和。世界上第一座氢气加氢站也建在德国。1999年,前面提到的两个最早的氢气加氢站向公众开放,预计,完全由氢支持的路面运输系统可望在2030年左右实现。
此外,核聚变的原料是氢同位素。从长远看,人类的能源将来自核聚变和可再生能源,而它们都与氢密不可分。
由于氢具有以上特点,所以氢能可以永远、无限期地同时满足资源、环境和可持续发展的要求,成为人类永恒的能源,又因为它是高效率无污染的能源,因此,氢能也是人类的理想能源。知识点
灰氢
灰氢,是通过化石燃料(例如石油、天然气、煤炭等)燃烧产生的氢气,在生产过程中会有二氧化碳等排放。目前,市面上绝大多数氢气是灰氢,约占当今全球氢气产量的95%左右。
灰氢的生产成本较低,制氢技术较为简单,而且所需设备、占用场地都较少,生产规模偏小。
蓝氢
蓝氢,是将天然气通过蒸汽甲烷重整或自热蒸汽重整制成。虽然天然气也属于化石燃料,在生产蓝氢时也会产生温室气体,但由于使用了碳捕捉、利用与储存(CCUS)等先进技术,温室气体被捕获,减轻了对地球环境的影响,实现了低排放生产。
绿氢
绿氢,是通过使用再生能源(例如太阳能、风能、核能等)制造的氢气,例如通过可再生能源发电进行电解水制氢,在生产绿氢的过程中,完全没有碳排放。
绿氢是氢能利用的理想形态,但受到目前技术及制造成本的限制,绿氢实现大规模应用还需要时间。
氢能(Hydrogen Energy)是指氢和氧进行化学反应释放出的化学能,是一种清洁的二次能源,具有能量密度大、零污染、零碳排等优点,被誉为21世纪的“终极能源”。
氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的新能源,有助于解决能源危机、环境污染等问题,是人类的战略能源发展方向。
氢具有高挥发性、高能量,是能源载体和燃料,同时氢在工业生产中也有广泛应用。现在工业每年用氢量为5500亿立方米,氢气与其它物质一起用来制造氨水和化肥,同时也应用到汽油精炼工艺、玻璃磨光、黄金焊接、气象气球探测及食品工业中。而液态氢可以作为火箭燃料。
氢能的主要优点有:
燃烧热值高,燃烧同等质量的氢产生的热量,约为汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。燃烧的产物是水,是世界上最干净的能源。资源丰富,氢气可以由水制取,而水是地球上最为丰富的资源,演绎了自然物质循环利用、持续发展的经典过程。
氢能源是一种二次能源,它是通过一定的技术利用其它能源而制取的,不像煤、石油和天然气等可以直接从地下开采、几乎完全依靠化石燃料。但是由于目前所用的煤、石油、天然气等能源属于不可再生能源,地球的存量是有限的,而人类又时刻离不开能源,随着世界经济的发展,石化燃料的耗量也随之日益增加,促使其储量也日益减少,终有一天这些资源就会枯竭,因此开发更多的新能源已迫在眉睫,人们迫切需要寻找一种不依赖化石燃料、储量丰富的新型含能体能源。
如何利用太阳能生成“氢”,是世界各国都想知道的答案。科学家们指出,发展氢能源,将为建立一个美好、环保的新世界迈出重要一步。
在大自然中,氢的分布非常广泛。其中水中含有11%的氢,可谓是氢的大“仓库”。氢的主体是以化合物水的形式存在的,而地球表面约有70%的水,储水量很大,因此可以说,氢是“取之不尽、用之不竭”的能源。如果能用合适的方法把氢从水中制取出来,那么氢也将是一种价格相当低廉的能源,会被人们广泛利用。
经试验表明,在燃烧同等重量的煤、汽油和氢气的情况下,从产生的能量上看氢气产生的能量最多,而且它燃烧之后的产物只有水,不会产生灰渣和废气,不会污染环境;而煤和石油燃烧会生成二氧化碳和二氧化硫,它们会分别产生温室效应和酸雨。地球上煤和石油的储量是有限的,而氢主要存在于水中,燃烧后剩下的唯一产物也是水,还可以源源不断地产生氢气,永远都不会用完,因此,在众多的新能源中,氢能是21世纪最理想的能源。
氢是一种无色无味的气体,每一克氢燃烧后能释放出142千焦尔的热量,是一克汽油发热量的3倍。氢的重量非常轻,它比天然气、汽油、煤油的重量都轻,因而其携带和运送都很方便,也是用于航天、航空等高速飞行交通工具最合适的燃料。氢在氧气里可以燃烧,其火焰的温度可高达2500℃,因而人们也常用氢气焊接或者切割钢铁等材料。
氢的用途很广泛,适用性也很强。它不仅可以用作燃料,而且金属氢化物还具有化学能、机械能和热能相互转换的功能。氢作为气体燃料,首先被应用在了汽车上。世界一些国家很早就制造出了以液态氢为燃料的汽车。用氢作为汽车燃料,不仅环保,在低温下可以很容易就能发动,而且对发动机的腐蚀也很小,可以延长发动机的使用寿命。由于氢气与空气可以均匀的混合,完全可以省去一般汽车上所用的汽化器装置,从而使现有的汽车构造更加简单、节约原材料。此外更令人惊讶的是,只要在汽油中加入4%的氢气,用它作为汽车发动机的燃料,就可以节油40%,降低了汽车的耗油量,而且还不需要对汽油发动机作很大的改进。
另外,使用氢燃料的电池还可以把氢能直接转化成电能,从而使人们能更方便的使用氢能。迄今为止,这种燃料电池已经被使用在了宇宙飞船和潜水艇上,其效果很不错。但是,由于其成本较高,短时间内还难以被普遍使用。
氢气在一定的温度和压力下很容易转变成液体,因而用铁罐车、轮船运输或者公路拖车运输都很方便。液态的氢既可用作汽车、火车、飞机等交通工具的燃料,也可用作火箭、导弹等航空工具的燃料。
现在世界上使用的氢绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取的,这就对本来就很紧缺的矿物燃料造成的进一步的威胁,影响了人们生产的长远利益;而少量的氢是通过电解水的方法制取的,但因此消耗了很多的电能,从经济利益上看很不划算,那么人们通过什么办法才能制取大量的、廉价的氢能呢?
随着人们对太阳能的研究和利用的不断发展,人们已开始准备利用阳光来分解水来制取氢气。根据科学家的研究,除了从水中制取氢以外,还可以利用微生物产生氢气。
时至今日,氢能源的制取和利用已经成为了新能源的发展趋势,氢能源不仅能人们带来取之不尽用之不竭的能量,还可以使人们的环境更环保,因此,我们要不断努力,探求更多更好的方法来摄取和利用氢能源。
多年以来氢气在许多工业过程中扮演了重要的角色。全球几乎半数的氢气产量都被用于化工行业生产氨气和甲醇。大量的氢气也用在金属加工、玻璃制造、电子及食品行业,以降低内燃机、炼油厂脱硫汽油和柴油的大量排放。这个过程需要使用氢气--在一个反应器里氢气与硫原料结合产生硫化氢。 硫再次分离后使用于橡胶的硫化作用或加工成肥料。
氢气是自然界最为普通的元素,与原油和天然气等化石燃料不同的是,氢气永远不会耗尽。和电力一样,氢气是一种能量载体,而非能源,所以它必须通过生产获得。即便如此,氢气还是具有多项优点,拥有替代化石燃料的巨大潜力。例如,经储存的氢气能够被直接用来作为燃料或生产电力。即使是使用现在传统的天然气蒸汽重整方法来生产氢气,这已经帮助从矿井到车轮的整个价值链降低了碳排放。氢燃料车相比现代柴油车能减少高达30%的碳排放。
氢气是一种有益于环保的能量载体。它是一种理想的介质,用来储存如风力和太阳能一类的再生能源,这类能源的供应从本质上来说是波动的。风力不可能一直存在,即使存在也不会有持续的风速。同样的,太阳能只在白天存在,在温和的气候条件下,它只有在夏季才有足够的能量。需要实现从上述可再生能源中按需所取,这取决于有效的能源存储方案。氢气在其中可以扮演关键的角色,因为来自于风力和太阳能电厂的能源能为水的电解提供电力。氢气可以被压缩或液化,同时以所需要的时间长度来存储。当需要使用能源时,氢气可以被燃烧来生产零排放的电力,或者通过燃料电池被直接转换为电能。
氢气的应用:
l 氢化起酥油 Edible Oil Hydrogenation ( Shortenings)
l 电子行业 (Electronics), 如光伏(PV), LED
l 金属热处理 (heat treatment)
l 玻璃 (Glass)
l 石油及炼化 (Petroleum and Refinery)
l 氢燃料电池 (Hydrogen fuel cell)
l 加氢站(氢能 汽车 ) (H2 filling station for H2 bus)
l 玻璃表面抛光Hydropox
l 热处理淬火Carboflex
l 热处理退火、钎焊Hydroflex
l 热处理粉末冶金Sinterflex
广东醇氢新能源研究院有限公司是甲醇制氢设备与技术的专业供应商,产品氢气主要应用于:粉末冶金、金属冶炼、新能源、燃料电池、化工、多晶硅、工业气体、电子、制药、浮法玻璃、食品加氢、军工、航天、环保等领域。
氢能是完全无污染的可再生能源,也是最理想的绿色可再生资源。但如何将氢储存在汽车、火车等交通工具上呢?这就是使用氢能的最大难题之一。迄今为止,世界上依然没有一种合适的方法能很好地解决这一难题。
能源是人类生存发展的根本保证。随着世界人口的不断增长,人们对能源的需求量也在与日俱增,一些煤、石油、天然气等不可再生资源的损耗也越来越多,由于化石燃料是不可再生资源,其储量也是有限的,并且大量使用化石燃料还对生态环境造成了严重污染,为了争夺越来越少的化石燃料,还导致了国与国之间、地区与地区之间的政治经济纠纷,甚至还发生了冲突和战争。因此全世界都很重视探寻和开发新能源,而在新能源中,可再生能源是人们研究的热点。其中可再生能源包括:太阳能、风能、水力能、潮汐能、波浪能和地热能等,它们都需要具有“可储存”特性的氢作为载体。
氢气可以像天然气一样可以用巨大的水密封储罐进行低压储存,但由于氢气的密度太低,该方法仅使用对对氢气的大规模储存。随着科学技术的快速发展,人们对氢能的利用似乎出现了转机。据美国华盛顿卡内基研究所的温迪·麦克和她的同事研究发现:氢分子在足够高的压力下,可以被压缩到用冰做的“笼子”内。由于氢的分子太小,很容易在“冰笼”里随便进出,它不像甲烷等分子较大的气体,可以被轻易地“关押”在“冰笼”里,因此,氢分子的“关押”问题一直是困扰研究人员的难题。不过经过实验证明,如果在压力足够高的情况下,氢分子就会成双成对或4个一组地被装进“冰笼”中。
为了使氢分子产生冰的“笼形物”,研究人员最初把氢和水的混合物施加到2000个大气压,刚开始时,氢和冰是分离开的,而且氢在冰的周围还形成了气泡;但当温度下降到零下24℃时,水和氢就融合成了“笼形物”。一旦“笼形物”形成了,就能够用液氮作为冷却剂在低压下储存氢。目前,在一般情况下,氢能汽车必须使用液态氢才能正常使用,而液态氢又必须在-253℃的极低温度下才能保存,这就必须要使用既复杂又昂贵的液氦冷却系统。这两种方法相比,液氮的成本要低得多,因此该方法就具有良好的发展前景。
用“冰笼”储存氢作为人们可以利用的能源,其燃烧后的唯一副产品是水。美国匹兹堡大学的一个研究小组报道了用光可以把水分解成氢和氧的重大突破。科学家利用改良后的二氧化钛作为催化剂涂层涂在半导体芯片上。经研究之后发现,当使二氧化钛在天然气火焰中蒸发的时候,火焰中的某些碳原子会进入二氧化钛,这就使利用光化学方法分解水的效率提高到了11%,比以前的效率增加了10倍,这可能将导致一种用太阳能直接生产氢燃料的方法诞生。
上述两项研究成果使人类向能够广泛使用氢能的目标前进了一大步。科学家们认为,氢可以在“笼子”中冷藏可能是自然界始终都存在的事情。天文学家曾指出,小行星、彗星以及木星的多冰卫星等小型天体可能损失了其曾经含有的氢,在现在看来,这些天体上的冰中可能会隐藏有大量的氢,将来的某一天,人类可能会用这些氢作为在星际间旅行的火箭燃料。
相信随着科学技术的不断进步,目前在氢的应用中所存在的成本过高、储存困难、安全系数低、可能带来的生态破坏等问题都会得到很好的解决。21世纪是大力发展以氢能源为新能源的经济世纪,氢能源也必将为人们带来一个无污染的、绿色环保的繁荣世界。