氢能源有哪些用途?
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。
1、在石化工业中,需加氢通过去硫和氢化裂解来提炼原油。
2、氢的另一个重要的用途是对人造黄油、食用油、洗发精、润滑剂、家庭清洁剂及其它产品中的脂肪氢化。
3、在玻璃制造的高温加工过程及电子微芯片的制造中,在氮气保护气中加入氢以去除残余的氧。
4、用作合成氨、合成甲醇、合成盐酸的原料,冶金用还原剂。
5、由于氢的高燃料性,航天工业使用液氢作为燃料。
扩展资料:
氢气的注意事项:
氢气是一种无色、无嗅、无毒、易燃易爆的气体,和氟气、氯气、氧气、一氧化碳以及空气混合均有爆炸的危险,其中,氢气与氟气的混合物在低温和黑暗环境就能发生自发性爆炸,与氯气的混合体积比为1:1时,在光照下也可爆炸。
氢气由于无色无味,燃烧时火焰是透明的,因此其存在不易被感官发现,在许多情况下向氢气中加入有臭味的乙硫醇,以便使嗅觉察觉,并可同时赋予火焰以颜色。
氢气虽无毒,在生理上对人体是惰性的,但若空气中氢气含量增高,将引起缺氧性窒息。与所有低温液体一样,直接接触液氢将引起冻伤。液氢外溢并突然大面积蒸发还会造成环境缺氧,并有可能和空气一起形成爆炸混合物,引发燃烧爆炸事故。
参考资料来源:百度百科-氢气
全球日加氢量最大加氢站将投入使用,氢气的用途就是在未来替代石油燃料,建设燃料电池产业,减少对空气的污染。
在北京市大兴区召开的第7次会议上,明确指出了全球范围内日加氢量最大的加氢站,即将在北京投入使用,在北京作为第一试验点,看看用氢气作为燃料支撑起的产业,有没有什么漏洞,为以后代替石油燃料做充分的准备。氢气是一种环保燃料,它燃烧产生的有毒物质是没有的,而且不会产生二氧化碳。就减少了对环境的污染,这种燃料电池有利于保护环境,所以在以后之中会被大量推广。
一、保护环境的局势是非常紧张的,必须改变以石油燃料产业的发展。
我们知道很多东西没有了,石油燃料是不行的,比如说工厂工厂每天之所以能大幅度的工作,就是石油量料转化为电能供我们使用,我们每一天开的汽车也是这样子,也会产生大量的二氧化碳,不利于环境,而且如果不充分燃烧的话,这种燃料还会产生有毒物质,危害我们的身心健康对于环境和人类来说都不是好事情,但是没有办法,这种燃料非常的有用,我们人类的生产和生活必须依赖于他。但是它又会产生有毒物质和温室气体,为了改变这个现象,就必须要加大新燃料电池的开发,那就是氢气。
二、氢气作为一种环保的燃料电池,在新能源产业之中担当这一个非常重要的角色。
现在全国各地都在保护环境,环境对我们人类生存是非常重要的,如果环境不行的话,我们人类也将面临着死亡,所以保护环境是非常紧急的。但是我们每一天人类的生产和生活必须使用到大量的石油燃料,这些石油燃料非常的危险,所以为了改变这种发展的趋势,就必须开发出一种能替代石油燃料的新能源燃料,那就是氢气,氢气他非常的环保,而且不会产生有毒物质,是一种非常有前景的新能源。
三、北京作为加氢站的第一试验点,希望能顺利完成任务。
北京是中国的首都,所以很多重要的项目都会在北京试点,包括这个新能源燃料电池也是一样的,如果试验成功的话,将大量展开生产。对于我们保护环境来说非常的有利。所以整体来说,希望北京试验点能成功。
氢可能是当今我们这一代使用最广泛的化学元素之一。它被广泛用于许多行业,主要是因为它导致了更可持续的能源形式。使用氢气与其他化学元素相比,有很多好处。氢的原子序数为 1。它是元素周期表中所有化学元素中最轻的。如果在室温下使用,它非常易燃透明。氢气由于其轻盈而很容易蒸发到大气中,但可以通过人工方式产生。氢气用途差异很大。它用于许多不同的行业,包括石油和化工企业。它还用于食品工业,氢化脂肪和油,允许从植物油中形成人造黄油。氢在生产甲醇方面也很有用。它还用于减少金属矿石。氢的其他用途可以在焊接、发电机和低温研究中找到。在最近的许多研究中,氢气被认为是清洁燃料的来源。使用氢代替其他能源有很多好处。首先,动力车使用氢气不会产生可能影响自然母亲的温室气体。如果氢被用作燃料来源,它只需要与氧气结合,氧气的副产品只是热量和水。另一方面,可以从各种当地生产的来源人工制造氢气。它可以由甲烷、煤炭、水、汽油和生物量生产。这就是氢是否真的可以被认为是清洁燃料的论点,因为它的来源污染量不同。氢气是否有助于我们所有人创造一个更绿色的世界,都取决于进一步研究。应该提供更多的证据来证明,氢气确实将有助于我们帮助大自然母亲疗养。
目前很清楚的是,氢绝对是一种非常重要的化学元素,不同种植园无法没有它生活。氢有一千种用途,包括其化合物,它们就在我们周围。如果不可避免地有一种受欢迎的氢化合物,那就是过氧化氢,在家庭中非常有用。
氢气作为新能源的优点如下:
1、可以用广泛可用的水作为原料制备。
2、燃烧过程中释放的热量大约是同等质量汽油的三倍。
3、最大的优点是燃烧后的产品是水,不会污染环境。
氢作为一种新能源具有明显的优势。一些人认为氢是“世界上最清洁的能源”,因为它的燃烧产物只是水。氢的燃烧热值高。
同样质量的氢燃烧产生的热量大约是汽油的3倍,酒精的3倍和焦炭的4倍。更重要的是,氢是一种可以储存的能量载体。一些科学家认为,氢能可以在21世纪的全球能源舞台上发挥重要作用。
有许多技术可以生产氢气。然而,废水制氢无疑具有吸引力,因为它还具有废水处理功能,可以一举两得。
在国家自然科学基金的支持下,哈尔滨工业大学任南奇教授自20世纪90年代初开始研究有机废水中的制氢机理。它采用发酵生物制氢技术,通过分解有机物产生氢气,从而净化废水。
氢气燃烧策略:
INNIO 颜巴赫在利用非天然气方面拥有丰富的经验。其中一些燃气,包括垃圾填埋气和煤矿瓦斯,都是以甲烷为基础,其燃烧行为类似于天然气。另一大类燃气,例如气化或炼钢过程产生的燃气,是以氢气和一氧化碳为基础的。在这些燃气发电应用中,氢气含量可高达70 vol%。
这类燃气的组分在正常运行中保持稳定,因此发动机可以设计为使用这些燃气。 如果预计燃气组分会发生很大变化,例如由多种类型气体复杂地混合组成,则在发动机设计上需要付出更大的努力,并且必须接受发动机在性能上的妥协。
1、可以用广泛存在的水作原料来制取。
2、最大的优点是它燃烧后的产物是水,不污染环境。
3、燃烧时放出的热量多,放出的热量约为同质量汽油的3倍、酒精的3.9倍、焦炭的4.5倍。
作为能源,氢气具有其它能源所不具备的优点,应用广泛。它可以作为燃料,可以应用于航天、焊接、航天、军事等方面;根据它的还原性,还可以用于冶炼某些金属材料等方面。