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氢能
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当[[化石燃料]]逐渐耗尽,[[温室效应]]和[[酸雨]]越来越严重时,人们[[需要]]寻找[[理想]]的[[能源]]。这理想的能源就是氢能。氢燃料是[[二次能源]]。氢作为能源,它的[[热值]]虽然不高,但它的[[摩尔质量]]小,所以按单位质量计,热值达120.8MJ/kg,几乎是[[汽油]]的三倍。氢在宇宙中储量丰富。氢对人类生存的[[环境]]不会造成[[污染]]。从广义上讲,氢能还包括氢的[[同位素]]氘、氚的聚变[[反应]]释放的[[能量]](这将在[[核能]]中另作介绍)。通常讲的氢能,只是指氢气燃烧放出的化学能。它的基本化学过程是氢跟氧反应生成水,并释放出热量;或者是氢和氧通过化学反应直接转变成电能([[燃料电池]]);或者是作为热和机械能的中间[[载体]]而实现[[能量转换]]。生产氢气的[[方法]]有:(1)来自化石燃料及其[[衍生物]]到1983年为止,世界上生产的氢气,有80%以上来自石油;也能从水[[煤气]]中[[分离]]得到,或分馏焦炉气获取。如果石油价格上升得太高,可能[[转移]]到以煤为原料以[[适应]][[短期]]的需要。(2)[[电解]]水,将直流电通过水[[溶液]](加入盐或碱以增大水的导电性)[[发生]]电解,但总的效率通常在30%以下。因为电源本身来自[[一次能源]]或[[再生]]能源,因此是生产氢气的昂贵方法。(3)[[热化学]][[循环]]把水直接[[分解]]为它的成分[[元素]],约需2500℃,这个过程消耗的能量比获得的氢气所产生的能量要多得多。[[金属]]跟水[[蒸气]]反应,产生氢气和一种金属[[氧化物]],这种方法也还没有达到应用的程度。(4)生物的光解[[作用]]尚处于探索阶段。(5)化学的光解作用对光解[[化合物]],如锰、钛、钌的[[配合物]]已作了很多的研究。此外,在[[钢铁]]和某些化工生产中,氢气作为副[[产品]]得到。[[有机物]]分解、[[硫化氢]]分解等等,也能得到氢气。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />
氢气作为能源使用,主要是利用它燃烧时释放的热量,它适用于目前消耗化石燃料的工艺,且设备也不必作很大的变动。氢气也可以作飞机、汽车的燃料。前苏联1988年的一架图-154喷气式客机,采用液氢及[[天然气]]组成的混合燃料,成功地进行了一次试飞,虽飞行仅21分钟,但毕竟是第一架使用氢燃料的飞机。氢引擎汽车是20世纪70年代开始研制的,日本一直处于领先地位。这类汽车,功率比烧汽油的汽车高两倍,且排出的废[[气中]]氮氧化物含量很低,不会污染环境。目前氢作为[[常规能源]],主要是要解决它的储存问题。
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当[[化石燃料]]逐渐耗尽,[[温室效应]]和[[酸雨]]越来越严重时,人们[[需要]]寻找[[理想]]的[[能源]]。这理想的能源就是氢能。氢燃料是[[二次能源]]。氢作为能源,它的[[热值]]虽然不高,但它的[[摩尔质量]]小,所以按单位质量计,热值达120.8MJ/kg,几乎是[[汽油]]的三倍。氢在宇宙中储量丰富。氢对人类生存的[[环境]]不会造成[[污染]]。从广义上讲,氢能还包括氢的[[同位素]]氘、氚的聚变[[反应]]释放的[[能量]](这将在[[核能]]中另作介绍)。通常讲的氢能,只是指氢气燃烧放出的化学能。它的基本化学过程是氢跟氧反应生成水,并释放出热量;或者是氢和氧通过化学反应直接转变成电能([[燃料电池]]);或者是作为热和机械能的中间[[载体]]而实现[[能量转换]]。生产氢气的[[方法]]有:(1)来自化石燃料及其[[衍生物]]到1983年为止,世界上生产的氢气,有80%以上来自石油;也能从水[[煤气]]中[[分离]]得到,或分馏焦炉气获取。如果石油价格上升得太高,可能[[转移]]到以煤为原料以[[适应]][[短期]]的需要。(2)[[电解]]水,将直流电通过水[[溶液]](加入盐或碱以增大水的导电性)[[发生]]电解,但总的效率通常在30%以下。因为电源本身来自[[一次能源]]或[[再生]]能源,因此是生产氢气的昂贵方法。(3)[[热化学]][[循环]]把水直接[[分解]]为它的成分[[元素]],约需2500℃,这个过程消耗的能量比获得的氢气所产生的能量要多得多。[[金属]]跟水[[蒸气]]反应,产生氢气和一种金属[[氧化物]],这种方法也还没有达到应用的程度。(4)生物的光解[[作用]]尚处于探索阶段。(5)化学的光解作用对光解[[化合物]],如锰、钛、钌的[[配合物]]已作了很多的研究。此外,在[[钢铁]]和某些化工生产中,氢气作为副[[产品]]得到。[[有机物]]分解、[[硫化氢]]分解等等,也能得到氢气。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />
氢气作为能源使用,主要是利用它燃烧时释放的热量,它适用于目前消耗化石燃料的工艺,且设备也不必作很大的变动。氢气也可以作飞机、汽车的燃料。前苏联1988年的一架图-154喷气式客机,采用液氢及[[天然气]]组成的混合燃料,成功地进行了一次试飞,虽飞行仅21分钟,但毕竟是第一架使用氢燃料的飞机。氢引擎汽车是20世纪70年代开始研制的,日本一直处于领先地位。这类汽车,功率比烧汽油的汽车高两倍,且排出的废[[气中]]氮氧化物含量很低,不会污染环境。目前氢作为[[常规能源]],主要是要解决它的储存问题。
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