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新能源“氢能”对我们生活有什么帮助?

能源科普网 2021-07-13 549
能源是人类活动的物质基础。从某种意义上说,人类社会的发展离不开高质量能源的出现和先进能源技术的使用。

根据能源的发展趋势,氢能将是一种重要的能源形式。从全球氢能工业的发展来看,氢能的开发和利用已进入商业化应用阶段,氢能源和燃料电池技术的产业化已在交通、发电、航天等领域实现。其中,燃料电池堆的成本、功率、可靠性、耐久性和环境适应性均达到了商用水平。

氢来源广泛,包括化石能源制氢、含氢材料制氢、从化学副产品中回收氢、太阳能和风能制氢。化石能源制氢包括煤气化制氢、天然气重整制氢和甲醇裂解制氢;含氢物质制氢包括水电解制氢、氨分解制氢和硼氢钠水解制氢,副产氢包括烧碱、焦炭和轻油裂解。

然而,由于氢是二次能源,因此有必要使用一次能源来生产氢。以可持续的方式大规模生产氢(丰富的原料来源和不排放温室气体)是广泛使用氢的先决条件。因此,制氢技术是关键,就目前的技术而言,与传统的化石燃料制氢工艺相比,水电解制氢和核能制氢受到了更多的关注。



新能源“氢能”对我们生活有什么帮助?

水水解制氢是将纯净水注入直流电解槽。水分子在电极上反应,分解成氢和氧。气体由调节阀控制并送入储罐。水电制氢的成本是电力,如果有更便宜的电力,生产氢气的成本就会大大降低。水水解制氢可获得高纯度的氢,降低了后续使用的成本。

核能制氢是核反应堆与先进制氢工艺的耦合,是大规模生产氢的过程。核能制氢具有不产生温室气体、以水为原料、高效、规模化等优点。随着技术和工艺的不断发展,核能制氢技术有望成为未来大规模制氢的重要技术选择。

然而,就核制氢工艺而言,目前它还不如水电解制氢技术成熟,而且仍然面临各种限制。安全也是制约核能生产氢的一个因素。氢是世界上最不为人所知的气体,而且很容易燃烧。在氢输送和其他相关过程中,保证设备与核电的安全,是需要突破的重点和难点。

氢能被认为是未来理想的替代能源。从长远来看,煤炭和天然气等化石燃料可用于高碳工业和电力,尤其是在交通运输领域。氢燃料电池在替代燃料和零排放方面具有无可比拟的优势。但目前,这要求我们继续研究和创新这一过程,我相信,在不久的将来,我们都将能够使用清洁和清洁的氢能。

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