什么是可再生能源

问题一：如何充分利用可再生资源 专家谈中国物资再生产业概况

（主讲嘉宾：中国物资再生协会刘强副会长）

女士们，先生们，大家下午好！

我受中国物资再生协会的委托，就中国物资再生产业的情况向大家做一个报告。我国的废旧物资回收工作，就是我们的通常讲的再生资源，这个工作已经有五十多年的历史了。1954年4月28日，经 *** 同志批准，在中央人民 *** ，政务院，财经委员会成立了废旧物资回收局，从此我国的废旧物资这个行业正式宣告诞生。目前我国从事再生资源回收利用的企业，我们统计一下大约有八万家左右。回收加工的工厂有六千余家。回收的网点约有20万个。从业人员达到近千万人。这其中绝大部分是从事个体和是民营的回收，承担了整个再生资源市场的80%的回收量。首先我把整个这个行业的概况做一个简短的介绍。

十一五期间主要回收的废旧物资的总量为为四亿吨。年平均回收量在八千万吨左右。年均的增长率在12%以上。主要的废旧物资回收总值超过了6500亿员，年均增长率超过了20%。在这其中，废钢铁废有色金属有较大的进口量。上述主要的废料约为1.3亿吨，年均的进口量为2450万吨。年均的增幅超过了20%以上。其中进口的废钢铁4530万吨，年均增长超过了5%，后三年超过了15%。肥有色金属年均增长率18%，废塑料年增长率超过了20%。增长的速度很快，特别是十一五期间。特别是2003年到2005年，特别是今年以后增长速度非常快。

第二个是国内回收与利用的情况。回收方面，中国的国内回收系统表现为是多部门的一个纵向的管理。上个世纪八十年代中期以前，当时主要以国营的物资系统，商业集体所有制收购系统组成的两大系统。还有一部分是自发的一些工业企业自己组织了回收性的辅助性单位。但是不不占主流。可以说回收的网络遍布全国各地。当时回收行业作为特种行业进行管理的。需要有特殊行业的许可证，需要具有一定资质的要求。八十年代后期，原有的回收系统，由于所依托的上级主管部职能的转换，部分回收企业逐步结体。加上市场的开放，大批的私营企业的涌入，运作成本相对勃起，比较低廉，效率也更高，这些企业开始出现。多部门的纵向垂直管理体制是计划经济的产物。对广泛开展废旧物资回收系统，节约资源保护环境，防治污染起到了积极和推动的作用。但是对回收物资的利用，作为一个体制、行业来讲，多部门林立，各自独立，既不能形成整体的规模优势，也形不成资源的有效利用和全面保护。这是旧体制下的特征之一。

特征之二是城市地区的回收工作所涉及的市政、环保、卫生、城管等众多行政单位的直接或间接的管理，包括审批、监督、检查及回收全过程或分段式的管理，有许多行政单位建立了归口管理公司，如环卫的单位，市政的城管单位，都在各自分工的管辖中开展回收物资的回收，进行回收物资的经营。上述这种情况既存在管理职能上的交*与扯皮，不利于回收利用，节约挖潜的有效运行。

还有一种模式是多层次进行废旧物资的经营。经审批和报废的机器设备，基本上按三种方式进行处理。一是由国家和省市安全处理，定点单位分类回收。第二种由自己的独立网点进行回收利用，还有行业期间企业之间交相关企业回收利用。多层次多形式的市场承包形式，包括集体、个体、民营的合资的经营机制，由于废旧物资行业市场非常的薄弱，相关法规标准制定的落后，出现了交易管理混乱，人员素质偏低，相关污染严重等问题。十一五期间国家提出要提高资源的利用效率，建立节约型社会，社会友好型社会，全国各地全部行动起来，把节约资源循环利用起来，缓解新兴产业，已经建立一批再生资源回收利用的示范园区，起到带动的作用。目前国家有关部委已经着手建立科学的回收体系......>>

问题二：什么是可再生资源 简单来说就是用过一次过后经过加工等处理还可以再利用的资源就是可再生资源，比如说我们的筷子，就是狭义上的可再生资源。

问题三：可再生资源的概念 通过天然作用再生更新，从而为人类反复利用的资源叫可再生资源，又称为可更新资源。如植物、微生物、可降解塑料袋、水资源、地热资源和各种自然生物群落、森林、草原、水生生物等。可再生自然资源在现阶段自然界的特定时空条件下，能持续再生更新、繁衍增长、保持或扩大其储量，依靠种源而再生。泛指从自然界获取的，可以再生的非化石能源，主要是指风能、太阳能、水能、地热能和海洋能等自然能源，我国可再生能源资源非常丰富，为经济发展和开发利用的潜力很大，军事资源潜力也很大。 一旦某种物种的种源消失，该资源就不能再生了，从而要求科学合理地利用和保护物种种源，才可能“取之不尽，用之不竭”。土壤属半可再生资源，是因为土壤肥力能通过人工措施和自然过程而不断的更新。 大部分的可再生能源其实都是太阳能的储存和释放。可再生的意思不只是提供十年的能源，而是百年甚至千年的。随着能源危机的出现，我们要意识到可再生能源的重要性，更需要产生保护资源的意识一般可再生资源是指那些经过使用、消耗、加工、燃烧、废弃等程序后，仍能在一定周期（可预见）内重复形成的、且具有自我更新的、自我复原的特性并且可持续被利用的一类自然资源或非自然资源。与不可再生资源相对应，是在可持续发展中应该加强建设、推广使用的绿色资源。如：土壤、太阳能、风能、水能、植物、动物、微生物、地热、潮汐能、沼气等和各种自然生物群落、森林、湿地、草原、水生生物等采矿、采油、渔业和林业一般被看作获取自然资源的工业，而农业则不是。自然资源是成为货物的自然财富。自然资源是指自然界中能被人类用于生产和生活的物质和能源的总称。如：水资源、土地资源、矿产资源、森林资源、野生动物资源、气候资源和海洋资源等。可再生自然资源在现阶段自然界的特定时空条件下，能够持续再生更新、繁衍增长，保持或扩大其储量，依靠种源而再生。可再生能源泛指多种循环使用的能源，严谨来说，是人类有生之年都不会耗尽的能源。可再生能源不包含现时有限的能源，如化石燃料和核能。不仅非可再生资源的数量是有限的，在一定的时间跟空间尺度内，可再生资源的数量也是有限的。也就是说，可再生资源也并不是「取之不尽，用之不竭」的资源，它是一个动态的概念。可再生资源只有在我们控制了量的情况下，权衡了开采量及该资源的再形成速率的条件下，使我们的开发利用速率小于其才是“取之不尽，用之不竭”的。大部分的可再生能源其实都是太阳能的储存。可再生的意思并非只是可以提供十年的能源，而是百年甚至千年的。人们要把能源利用方向转向可再生能源的开发利用，这样可以有效地延缓不可再生能源(如煤、石油、天然气等化石燃料)的消耗速度以及资源逐渐匮乏的趋势。“可燃冰”的出现，一定程度上解决人们在生活上的能源危机、至少给人们心里带去了一点安慰。可燃冰是20世纪发现的新能源，其数量可观。此能源无害无污染，颜色外黑内白，我们坚信，随着时代进步，人类的共同努力，将会有越来越多的可再生能源被我们发现和利用。

问题四：怎样才能合理利用不可再生资源 当然是科学合理的开采和利用

问题五：我们如何节约不可再生资源?充分利用新能源? 对不可再生资源要做到尽可能节能减排，现在正在上马很多节能减排改造项目。

对于新能源，要 *** 大力支持，积极指引，稳定快速发展

问题六：开发利用可再生资源有什么重要意义 15分 1.从根本 上解决我国的能源问题，不断满足经济和社会发展的需要，保护环境处 实现可持续发展，除大力提高能源效率外，加快开发利用可再生能源 是重要的战略选择，也是落实科学发展观、建设资源节约型社会的基 本要求。

2.开发利用可再生能源是保护环境、应对气候变化的重要措施。

3.、开发利用可再生能源是建设社会主义新农村的重要措施。

4.开发利用可再生能源是开拓新的经济增长领域、促进经济转 型、扩大就业的重要选择。

问题七：对于可再生资源，应采取怎样的态度 答案C

试题分析： 对于可再生资源，应采取在利用过程中，注意保护和培育，以便能够实现永续利用,对于非可再生资源，应尽量做到节约利用。

考点：本题考查资源的知识。

点评：本题还可以考查可再生资源与非可再生资源的区别、利用不当产生的问题等知识。

问题八：什么叫可再生资源、可更新资源？ （一）.可再生资源主要是指通过天然作用或人工活动能冉生更新，而为人类反复利用的自然资源叫，如土壤、植物、动物、微生物和各种自然生物群落、森林、草原、水生生物等。

可再生自然资源在现阶段自然界的特定时空条件下，能持续再生更新、繁衍增长，保持或扩大其储量，依靠种源而再生。

一旦种源消失，该资源就不能再生，从而要求科学的合理利用和保护物种种源，才可能再生，才可能“取之不尽，用之不竭”。土壤属可再生资源，是因为土壤肥力可以通过人工措施和自然过程而不断更新。但土壤又有不可再生的一面，因为水土流失和土壤侵蚀可以比再生的土壤自然更新过程快得多，在一定时间和一定条件下也就成为不能再生的资源。

可再生能源泛指多种取之不竭的能源，严谨来说，是人类有生之年都不会耗尽的能源。可再生能源不包含现时有限的能源，如化石燃料和核能。

可再生资源有：1.太阳能

太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源利用方式。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等等。

利用太阳能的方法主要有：

使用太阳电池，通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能

使用太阳能热水器，利用太阳光的热量加热水

利用太阳光的热量加热水，并利用热水发电

利用太阳能进行海水淡化

2.地热能

地热能是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。地球内部的温度高达摄氏7000度，而在 80至100公哩的深度处，温度会降至摄氏650度至1200度。透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1 至5公哩的地壳，热力得以被转送至较接近地面的地方。高温的熔岩将附近的地下水加热，这些加热了的水最终会渗出地面。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法，就是直接取用这些热源，并抽取其能量。

3.水能

磨坊就是采用水力的好例子。而水力发电更是现代的重要能源，尤其是中国等满是河流的国家。此外，中国有很长的海岸线，也很适合用来作潮汐发电。

4.风能

风能资源(Wind Energy Resources)因风力 做功而提供给人类的一种可利用的能量。风具有的动能称风能。风速越高，动能越大。

5.生物质能

生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源。生物质能的原始能量来源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能的一种表现形式。 依据来源的不同，可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。 （二）.可更新资源又称可再生资源, 是指那些被人类开发利用后,能够依靠生态系统自身在运行中的再生能力得到恢复或再生的资源. 如, 水资源, 生物资源等.

可更新资源是指通过天然作用或人工作业能为人类反复利用的各种自然资源。如生物资源和某些动态非生物资源（土地资源、水资源、空气资源等）。人类的过度活动或发生重大自然灾害，招致生态环境破坏（地震、火山爆发等），也可能破坏部分资源的可更新性能，例如过度放牧与乱砍滥伐均会造成土地资源的荒漠化，为土地资源重复使用造成困难。...>>

因为直接用可再生能源发电导致电网的调峰压力非常大，巨大。弃风弃光弃水问题很严重。储能是提高电网调节能力的最佳手段之一。目前应用最多的是抽水蓄能，其次也有储热、电化学电池、压缩空气的各种技术路线。

本质上电制氢也是储能的一种。在电网下调峰能力不足的时候（即出现弃电的时候），将弃电部分用来制氢，或者在夜间负荷低的时候，用低价电制氢，在需要的时候，不管是发电还是直接燃烧，取用储存的能量。

用氢作为能源发电，两步过程中能量难免会有损失，但是其实仔细琢磨一下，还是可行的，主要是得采用廉价易得的电能来电解之制氢，像大规模的太阳能、风能都是很好的清洁能源。

提高电解制氢的效率后，能量从太阳能转移到氢能源里。由于氢气能量密度大，移动性好，不受天气影响，所以用氢气作为汽车的驱动能源还是很不错的选择，清洁环保。这其中最主要的还是得提高制氢的效率和氢转化为电和动力的效率。

可再生能源制氢的用处

可再生能源制氢有它的优势，采用了可再生能源，以风光水等等可再生能源为载体，以氢气作为一个二次能源的载体，在能源转型中可以和电力互为补充，以实现工业、建筑、电力、交通运输等产业互联。

目前广泛使用的氢源主来自化石燃料、电解水和化工副产氢。此外，生物质制氢、核能制氢和光催化制氢正在研究，还没达到工业化应用的水平。可再生能源制氢只能选择电解水制氢，化石燃料制氢和化工副产氢都是有碳排放的。

可再生能源是清洁能源，是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或危害极小，主要包括太阳能、风能、水能、生物 质能、地热能和海洋能等。

以水能为例，广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源；狭义的水能资源仅指河流的水能资源。 水力发电厂以流水为动力，水涌入 涡轮机，涡轮机推动发电机产生电流。

只要有水源，水力发电厂可以运行若干年。 但它也不是完全没有问题的，拦截河流可能会破坏自然环境，造成严重后果。

尽管如此，许多科学家相信，人类将来还会拦截更多河流，比如说亚洲和非洲的大江大河。 对于一个发展中国家来说，建造大型水力发电厂对其经济的发展有着 决定性意义。

而另一方面，要考虑到水电厂对自然可能造成的破坏并不是件易事。许多人认为，在新的千年，生物能源会占有一席之地。

燃烧木材就是利用生物能源的一种形式，在贫穷国家尤为常见。在非洲的小村落，人们主要靠燃烧木材获 取能源。

这种燃料的大范围使用正是非洲森林遭到砍伐的原因之一。未来，人们还会继续燃烧木材，但不应砍伐原始森林，而是利用那些生长期短、专门用于获取能源的树木。

其他植物也能用做生物燃料，欧洲许多国家已经成功地用油菜籽提炼出菜籽油代替柴油。目前，欧洲有上千辆汽车使用菜籽油作为燃料。

生物燃料的最大优点在于，它们能代替化石燃料，并且不会增强温室效应。只要不断种植，新长成的植物就能吸收燃烧植物时产生的二氧化碳。

但生物燃料并不是完全洁净的，在燃烧时同样会产生有害物质，还有一个问题就是植物种植需要大量的空间。在21世纪，要想种植大量用于燃料的树木和油菜十 分困难，尤其是还存在粮食紧缺的问题。

在过去几十年，还有一种能源受到越来越多的关注，即风能。现代风车体积庞大，扇叶一般都有20米甚至更长，可以向20 ~ 30家住户供电。

风力发电有很多优点，它不会排放任何有害物质，只要地球上有风，就能不断产生电源。科学家预计， 欧洲的大部分能源需求都能通过风能解决。

因此，许多地方在风能利用方面投入越 来越大。荷兰被称做“风车的故乡”，20世纪90年代生产的风车有半数都产自荷兰。

2000年，整个荷兰用电量的1/20都来自风力发电，按这个趋势继续下去的话，到 2030年，荷兰用电量的一半都将由风力发电来满足。 风力发电存在的主要问题是选址。

每个风车之间必须间隔足够的距离，才能有效地产生能源。因此，一个大型的“风车园”会占用较大空间。

不过，风车占用的 地面面积很小，人们可以放心地将风车立在草场上，绵羊和奶牛在旋转的风车下吃 草和穿行毫无问题。在欧洲之外，风车的利用率明显低得多。

美国和日本主要使用其他能源，而对发展中国家来说，利用风力发电成本太高。另外也不能忘记，风车只能立在风力充 足的地方才有意义。

由此可见，地球上的大部分地区还是得寻求其他能源。只有你倾听之后，你才能向孩子提出自己的建议。

孩子也许表现出心不在焉，但调查表明大部分年轻人实际上都采纳了父母的建议。 S>4受，不能盲目照搬，也不能完全排斥。

2.请问什么是可再生能源

从自然界获取的、可以再生的非化石能源，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， 包括风能、太阳能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。

风能是指风所负载的能量，风能的大小决定于风速和 空气的密度。我国北方和东南沿海地区一些岛屿的风能可 再生能源丰富，据估计，我国陆地和海上可开发的风能资源 分别为2。

53亿千瓦和7。 5亿千瓦。

地处东南沿海的浙江 的风能资源较为丰富。 太阳能是指太阳所负载的能量，由太阳的直接辐射和 天空散射辐射两部分组成，与日照时数密切相关。

浙江省 的全年日照时数介于1400〜2200小时，全年总辐射能约为 100万〜120万卡/平方米。 水能是指流动的水所负载的能量，一般通过捕获水流 动的能量发电，成为水电。

生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的 能量形式，即以生物质为载体的能量。生物质能是仅次于 煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能 源，在整个能源系统中占有重要地位。

我国拥有丰富的生 物质能资源，我国理论生物质能资源相当于50亿吨左右标 准煤。目前可供利用开发的资源主要为生物质废弃物，包 括农作物秸秆、薪柴、畜禽粪便、城市固体有机垃圾和工业 有机废弃物等。

现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧 发酵制取甲烷，用热解法制成燃料气、生物油和生物炭，用 生物质制造甲醇和乙醇燃料，以及利用生物工程技术培育 能源植物，发展能源农场。 地热能是贮存在地下岩石和流体中的热能，它可以用来发电，也可以为建筑供热和制冷。

据测算，全球潜在地热 资源总量相当于493亿吨标准煤（也称为煤当量，每千克标 准煤的热值为700千卡）。 海洋能是波浪能、潮汐能、温差能、盐差能和海流能的 统称，海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量，这些 能量以波浪、潮汐、温度差、海流等形式存在于海洋之中。

例如因月亮和太阳对地球的吸引力而带来的在涨潮和落潮 之间所负载的能量称为潮汐能；潮汐能和风共同作用形成 了海洋波浪，从而产生波浪能；太阳能照射在海洋表面，使 海洋的上部和底部形成温差，从而形成温差能。所有这些 表现形式的海洋能都可以用来发电。

3.常规能源、可再生能源都包括什么尽可能详细一些

常规能源：人们把煤、石油、天然气叫做常规能源，人类消耗的能量主要是常规能源. 常规能源的储藏是有限的. 常规能源的大量消耗带来了环境问题 （1）温室效应：温室效应是由于大气里温室气体（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的.石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳. （2）酸雨：大气中酸性污染物质，如二氧化硫、二氧化碳、氢氧化物等，在降水过程中溶入雨水，使其成为酸雨.煤炭中含有较多的硫，燃烧时产生二氧化硫等物质. （3）光化学烟雾：氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈的紫外线照射后产生的二次污染物质——光化学烟雾，主要成分是臭氧. 另外常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种污染. 常规能源的大量消耗所带来的环境污染既损害人体健康，又影响动植物的生长，破坏经济资源，损坏建筑物及文物古迹，严重时可改变大气的性质.使生态受到伤害. 可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用、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。

可再生能源主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。 风能风能是指风所负载的能量，风能的大小决定于风速和空气的密度。

我国北方地区和东南沿海地区一些岛屿，风能资源丰富。据国家气象部门有关资料显示，我国陆地可开发利用的风能资源为2。

53亿千瓦，主要分布在东南沿海及岛屿、新疆、甘肃、内蒙古和东北地区。此外，我国海上风能资源也很丰富，初步估计是陆地风能资源的3倍左右，可开发利用的资源总量为7。

5亿千瓦。 太阳能太阳能是指太阳所负载的能量，它的计量一般以阳光照射到地面的辐射总量，包括太阳的直接辐射和天空散射辐射的总和。

太阳能的利用方式主要有：光伏（太阳能电池）发电系统，将太阳能直接转换为电能；太阳能聚热系统，利用太阳的热能产生电能；被动式太阳房；太阳能热水系统；太阳能取暖和制冷。 小水电水的流动可产生能量，通过捕获水流动的能量发电，称为水电。

小水电在我国是指总装机容量小于或等于5万千瓦的水电站。 生物质能生物质能包括自然界可用作能源用途的各种植物、人畜排泄物以及城乡有机废物转化成的能源，如薪柴、沼气、生物柴油、燃料乙醇、林业加工废弃物、农作物秸秆、城市有机垃圾、工农业有机废水和其他野生植物等。

地热能地热能是贮存在地下岩石和流体中的热能，它可以用来发电，也可以为建筑物供热和制冷。 根据测算，全球潜在地热资源总量相当于每年493亿吨标准煤。

海洋能海洋能是潮汐能、波浪能、温差能、盐差能和海流能的统称，海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量，这些能量以潮汐、波浪、温度差、海流等形式存在于海洋之中。例如，潮汐的形式源于月亮和太阳对地球的吸引力，涨潮和落潮之间所负载的能量称之为潮汐能；潮汐和风又形成了海洋波浪，从而产生波浪能；太阳照射在海洋的表面，使海洋的上部和底部形成温差，从而形成温差能。

所有这些形式的海洋能都可以用来发电。 。

4.（初中人教）|可再生能源|不可再生能源|一次能源|二次能源|归纳总结

可再生能源有：

可再生能源泛指多种取之不竭的能源，严格来说，是人类历史时期内都不会耗尽的能源。可再生能源不包含现时有限的能源，如化石燃料和核能。

如：太阳能，地热能，水能，风能，生物质能，潮汐能

不可再生能源：

泛指人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源资源，叫“不可再生能源”。如煤和石油都是古生物的遗体被掩压在地下深层中，经过漫长的演化而形成的（故也称为“化石燃料”），一旦被燃烧耗用后，不可能在数百年乃至数万年内再生，因而属于“不可再生能源”。

如：煤、石油、天然气、核能

一次能源：

自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源。又称天然能源。包括化石燃料（如原煤、原油、天然气等）、核燃料、生物质能、水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等。一次能源又分为可再生能源和不可再生能源，前者指能够重复产生的天然能源，如太阳能、风能、水能、生物质能等，这些能源均来自太阳，可以重复产生；后者用一点少一点，主要是各类化石燃料、核燃料。

二次能源：

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、柴油、液化石油气，氢能等。二次能源又可以分为“过程性能源”和“合能体能源”，电能就是应用最广的过程性能源，而汽油和柴油是目前应用最广的合能体能源。二次能源亦可解释为自一次能源中，所再被使用的能源，例如将煤燃烧产生蒸气能推动发电机，所产生的电能即可称为二次能源。或者电能被利用后，经由电风扇，再转化成风能，这时风能亦可称为二次能源，二次能源与一次能源间必定有一定程度的损耗。

现在，瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员提出了有史以来第一个满足未来氢动力 汽车 性能目标的氢传感器。研究人员的突破性成果最近发表在著名的科学杂志《自然材料》上。这一发现是一种封装在塑

料材料中的光学纳米传感器。该传感器基于一种光学现象——等离子体——当金属纳米粒子被照亮并捕获可见光时，即被触发。当环境中的氢含量变化时，传感器可以通过改变颜色要预警氢气浓度的变化。

微型传感器周围的塑料不仅起到保护作用，而且还起着关键部件的作用。它通过加速氢气体分子进入金属粒子的吸收来增加传感器的响应时间，在金属粒子中可以检测到它们。

同时，塑料作为对环境的有效屏障，防止任何其他分子进入并使传感器失去活力。因此，该传感器既能高效工作，又能不受干扰地工作，使其能够满足 汽车 工业的严格要求，能够在不到一秒钟的时间内检测到空气中0.1%的氢。

“我们不仅开发了世界上最快的氢传感器，而且还开发了一种随时间稳定且不失活性的传感器。与今天的氢传感器不同，我们的解决方案不需要经常重新校准，因为它受到塑料的保护，”Chalmers物理系的研究员解释到。

研究人员在总结了前人的研究成果后，发现还没有人能够成功地达到对未来氢 汽车 氢传感器的严格响应时间要求之后，他们测试了自己的传感器。他们意识到离目标只有一秒钟的距离——甚至没有试图优化目标。最初主要用作屏障的塑料，通过使传感器更快，比他们想象的做得更好。这一发现导致了一段紧张的实验和理论工作。

检测氢气在很多方面都具有挑战性。这种气体是看不见的，没有气味，但易挥发，极易燃烧。它只需要空气中4%的氢就可以产生氢氧气体，有时也被称为爆炸气体，这种气体在最小的火花处极易被点燃。为了使氢 汽车 和未来的相关基础设施足够安全，必须能够检测到空气中极少量的氢。传感器必须足够快，以便在火灾发生前快速检测到泄漏。

“研发成功并展示这种传感器感觉很好，它有望成为氢动力 汽车 重大突破的一部分。我们对燃料电池工业的兴起令人鼓舞，”查尔姆斯物理系教授 克里斯托夫 兰哈默说。

虽然其主要目的是利用氢作为能量载体，但传感器也提供了其他可能性。在电网工业、化学工业和核电工业中，高效氢传感器是必不可少的，它还可以帮助改善医疗诊断。

“我们呼吸中的氢气量可以为炎症和食物不耐症提供答案。我们希望我们的研究成果能广泛应用。这不仅仅是一本科学出版物，” 克里斯托夫 兰哈默说。

从长远来看，研究团队希望这种传感器能够以高效的方式串联生产，例如使用3D打印机技术。

•Chalmers开发的传感器基于一种光学现象——等离子体——当金属纳米粒子被照亮并捕获特定波长的光时发生。

•光学纳米传感器含有数以百万计的钯金合金金属纳米粒子，这种材料以其海绵状的吸收大量氢的能力而闻名。当环境中的氢含量变化时，等离子体效应会使传感器变色。

•传感器周围的塑料不仅是一种保护，而且通过促进氢分子更快地穿透金属颗粒从而更快地被检测到，从而增加传感器的响应时间。同时，塑料对环境起到了有效的屏障作用，因为除了氢以外，没有其他分子能接触到纳米颗粒，从而阻止了失活。

•传感器的效率意味着它能够在不到一秒钟的时间内检测到空气中0.1%的氢，从而满足 汽车 工业为未来氢 汽车 应用设定的严格性能目标。

“用于等离子体超快检测的金属-聚合物混合纳米材料”一文已发表在《自然材料》上，研究结果是与荷兰代尔夫特技术大学、丹麦技术大学和波兰华沙大学合作开发的。