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怎麼找到低成本氫

發布時間: 2025-01-11 22:40:05

Ⅰ 怎樣無碳制氫

美國賓夕法尼亞州立大學的電機工程教授格蘭姆斯發現了一種低成本制氫的新方法,將水分解成氫和氧,用普通的鈦和銅分別收集它們。這種方法利用太陽能的整個光譜,並且在水、太陽能和納米二極體的幫助下得以實現。格蘭姆斯和他的研究小組利用兩組不同的納米管光電化學二極體從太陽能中製得了氫。

2008年9月,美國能源部下屬的愛達荷州國家實驗室實現了一個重要里程碑,成功通過高溫電解制氫。當這個實驗室開始以5.6立方米/時的速度制氫時,標志著制氫技術取得新的進展。光解水制氫的能量可取自太陽能,這種制氫方法適用於海水和淡水,資源非常豐富,是一種相當有前途的制氫方法。

目前看來,高效率制氫的基本途徑是利用太陽能。如果能用太陽能來制氫,那就等於把無窮無盡的、分散的太陽能轉變成了高度集中的干凈能源了,其意義十分重大。目前利用太陽能分解水制氫的方法有太陽能熱分解水制氫、太陽能發電電解水制氫、陽光催化光解水制氫以及太陽能生物制氫等。太陽能制氫有重大的現實意義,雖然困難較多,但科學家們已經取得了多方面的進展。

當然,我國的科學家們也在不斷地探索和研究制氫技術,並取得了很大的成效,而且我國的生物制氫技術處於國際領先地位。生物制氫思路1966年開始提出,到20世紀90年代受到空前重視。從20世紀90年代開始,德國、日本及美國等一些發達國家成立了專門機構,制訂了生物制氫發展計劃,以期通過對生物制氫技術的基礎性和應用性研究,在21世紀中葉實現工業化生產。但目前研究進程並不理想。

我國哈爾濱工業大學突破了生物制氫技術必須採用純菌種和固定技術的局限,開創了利用非固定化菌種生產氫氣的新途徑,並在2000年首次實現了中試規模連續流長期持續產氫。在此基礎上,他們又先後發現了產氫能力很高的乙醇發酵類型,發明了連續流生物制氫技術反應器,初步建立了生物產氫發酵理論,提出了最佳工程式控制制對策。該技術和理論成果在中試研究中得到了充分驗證:氫氣產氣率比國外同類的小試研究高幾十倍;開發的工業化生物制氫系統工藝運行穩定可靠,且生產成本明顯低於目前廣泛採用的水電解法制氫成本。該項研究在國內外首創並實現了中試規模連續非固定化菌種長期持續生物制氫技術,是生物制氫領域的一項重大突破。

Ⅱ 獲取氫氣的理想途徑研究人員發現了一種從石油中提取氫氣的氣候友好的方法

這個過程不會釋放任何溫室氣體。科學家們找到了一種從石油中提取氫氣而不釋放溫室氣體的方法,他們稱之為氣候問題的「銀彈」。一些汽車製造商已經使用氫來為他們的車輛提供動力,並且也燃燒氫來發電。然而,大部分氫氣來自天然氣,這涉及到提取過程中甲烷的產生。氫技術的大規模推廣也受到限制,因為從碳氫化合物中分離氫的成本很高。

加拿大研究人員表示,他們直接從油砂和油田中提取氫氣,將二氧化碳和甲烷等氣體留在地下。此外,這種方法比現有方法更經濟。該團隊在巴塞羅那的戈德施密特地球化學會議上宣布了其研究成果。該方法每公斤氫氣可生產0.10-0.50美元,而目前的生產成本約為每公斤2美元。
「來自油田的低成本氫氣,沒有排放,可以利用現有的大部分基礎設施為整個世界提供電力,」質子技術公司首席執行官格蘭特斯特姆(Grant Stem)告訴法新社,該公司將這種提取方法商業化。「這是清潔能源和清潔氣候的銀彈。」Steam補充說,這項技術很可能滿足加拿大未來330年的所有電力需求。
盡管一些專家仍然保持警惕,但這一發展可能會對氫在應對氣候變化中的作用產生重大影響。霍斯菲爾德教授將需要德國GFZ研究中心在地質法新社上進行大量的現場測試,以了解該系統在工業規模上是如何工作的。然而,他稱該項目「極其創新和令人興奮」。

Ⅲ 制氫新方法有哪些

為了尋求經濟實用的制氫方法,各國科學家都在努力探索。除了我們上面談到的傳統制氫方法之外,近些年國外又發現了一些新的方法。這些新的制氫技術主要有:

用氧化亞銅做催化劑從水中製取氫氣國外有研究人員將0.5克氧化亞銅粉末加入到0.2升的蒸餾水中,然後用一盞玻璃燈泡中發出的460~650納米的可見光進行照射,在氧化亞銅催化劑的作用下,水分解成氫和氧。研究人員用這種方法共進行了30次實驗,從分解的水中得到了不同比例的氫和氧。

實驗過程中發現,如果得到的氧的壓力增加到500帕斯卡,水的分解過程就會減慢。氧化亞銅粉末的使用壽命可達1900小時之久。日本東京技術研究所計劃進一步研究如何提高氫的產生效率,同事研製能夠在波長更長的可見光照射下發揮活性的催化劑,該研究所正在試驗一種新的含銅鐵合金的氧化物。

用新型的鉬化合物從水中制氫

西班牙瓦倫西亞大學的兩位科學家發明了一種低成本的從水中製取氫的方法。他們對催化轉化器進行改造,僅需要很少的成本就會使水分解。他們用一種從鉬中獲取的化學產品做催化劑,而不使用電能。如果用氫做原料,用這種方法從半升水中製得的氫足以使一輛小汽車行駛633千米。

用光催化劑反應和超聲波照射把水完全分解法制氫以前,曾經有人發現二氧化鈦經光(紫外線)照射可分解水的現象。他們本打算應用這一方法制氫,但由於氫和氧的生成量較少,在經濟上不劃算,從而中斷了這一研究。

不久前的研究成果表明,同時使用光催化劑反應和超聲波照射的方法能夠把水完全分解。這種「超聲波光催化劑反應」之所以能使水完全分解,是由於在超聲波的作用下,水被分解為氫和雙氧水,而雙氧水經過光催化反應又可分解成氧和氫。

稍稍令人遺憾的是,超聲波照射和二氧化鈦光催化劑雖然獲得了完全分解水的結果,但氫的生成量卻比較少。在添加二氧化錳後,再用超聲波照射,二氧化錳分解後的錳離子可溶解到溶液中,使雙氧水產氫量增加。

Ⅳ 專家突破廉價提取氫氣技術,真的能用在氫動力車上嗎

氫氣屬於清潔能源,目前人類正在努力研究如何更加低成本提取氫氣。

在現如今科技發展的今天,人類已經離不開能源了,就像我們離不開手機一樣。在能源領域中,氫氣一直被認為是一種清潔有效的燃料,因為氫氣在燃燒時只生成少量水,不釋放出氣溶膠、二氧化碳及有害氣體。但就當前技術而言,從石油中提取氫氣成本高得驚人,約為16元/公斤,所以氫氣廣泛應用在經濟上是不可行的。

當時的技術條件下,由於氫氣燃燒很快,也很難儲存,所以續航非常短,隨著19世紀中後期汽油出現以後,氫內燃汽車基本銷聲匿跡。到了20世紀中後期,壓縮液態氫內燃汽車開始出現,但是續航里程短這塊短板依然沒有得到有效的克服,最遠也只能達到20公里左右,完全不夠看。

即使出現了更廉價的氫氣提取技術,但是氫動力車的技術還不成熟有待發展。