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新能源“氫能”,你了解嗎?

時間: 2019-11-08 | 編輯: 196 | 閱讀:196次

能源是人類活動的物質基礎,在某種意義上,人類社會的發展離不開優質能源的出現和先進能源技術的使用。

按照能源的發展趨勢預測,氫能將是重要的能源形式。從全球氫能產業發展來看,氫能開發利用進入商業化應用階段,已在交通、發電、航天等領域實現氫能及燃料電池技術產業化突破,其中燃料電池電堆成本、功率、可靠性、耐久性及環境適應性等指標已達到商業化應用水平。

氫氣的來源比較廣泛,主要有化石能源制氫、含氫物質制氫、化工副產物氫氣回收、太陽能和風能制氫。化石能源制氫包含煤氣化制氫、天然氣重整制氫和甲醇裂解制氫,含氫物質制氫包含水電解制氫、氨分解制氫和硼氫化鈉水解制氫,化工副產物氫氣回收包含燒堿、焦炭和輕油裂解等。

但由于氫是二次能源,需要利用一次能源來生產。以可持續的方式(原料來源豐富、無溫室氣體排放)實現氫的大規模生產是實現氫廣泛利用的前提。因此制氫技術是關鍵,而就目前技術來說,與傳統的化石燃料制氫工藝相比較,水電解制氫和核能制氫受到的關注比較高。

水電解制氫是將經過提純的水注入通有直流電的電解槽中,水分子在電極上發生電化學反應,分解成氫氣和氧氣,氣體通過調節閥控制輸出,送入儲罐中。水電解制氫的成本在于電能,如果有較便宜的電能,將大幅降低制氫成本。水電解制氫能夠得到高純度的氫氣,將降低后續的使用成本。

核能制氫就是將核反應堆與先進制氫工藝耦合,進行氫的大規模生產。核能制氫具有不產生溫室氣體、以水為原料、高效率、大規模等優點。隨著技術和工藝的不斷發展,核能制氫技術有望成為未來大規模制氫的重要技術選擇。

但對于核制氫工藝來說,目前還不像水電解制氫技術那么成熟,還面臨著多種制約。安全性也是制約核能制氫的一個因素,氫氣是世界上已知的密度最小的氣體,且極易燃燒,保證與核電偶聯的設備在氫運輸等相關過程中的安全,是需要突破的重點和難點。

氫能被視作未來的理想替代能源。從長遠來看,可以在高碳排放的工業和電力領域替代煤炭、天然氣等化石燃料,特別是在交通領域,氫能燃料電池在替代燃料與零排放方面具有無可比擬的優勢。但目前,這都需要我們在對其工藝過程不斷研究創新,相信不久的將來,我們都能用上干凈清潔的氫能。

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文章標題: 新能源“氫能”,你了解嗎?
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