㈠ 氫氣的用途
1、在石化工業中,需加氫通過去硫和氫化裂解來提煉原油。
2、氫的另一個重要的用途是對人造黃油、食用油、洗發精、潤滑劑、家庭清潔劑及其它產品中的脂肪氫化。
3、在玻璃製造的高溫加工過程及電子微晶元的製造中,在氮氣保護氣中加入氫以去除殘余的氧。
4、用作合成氨、合成甲醇、合成鹽酸的原料,冶金用還原劑。
5、由於氫的高燃料性,航天工業使用液氫作為燃料。
(1)石油里為什麼要放氫擴展閱讀:
氫氣的注意事項:
氫氣是一種無色、無嗅、無毒、易燃易爆的氣體,和氟氣、氯氣、氧氣、一氧化碳以及空氣混合均有爆炸的危險,其中,氫氣與氟氣的混合物在低溫和黑暗環境就能發生自發性爆炸,與氯氣的混合體積比為1:1時,在光照下也可爆炸。
氫氣由於無色無味,燃燒時火焰是透明的,因此其存在不易被感官發現,在許多情況下向氫氣中加入有臭味的乙硫醇,以便使嗅覺察覺,並可同時賦予火焰以顏色。
氫氣雖無毒,在生理上對人體是惰性的,但若空氣中氫氣含量增高,將引起缺氧性窒息。與所有低溫液體一樣,直接接觸液氫將引起凍傷。液氫外溢並突然大面積蒸發還會造成環境缺氧,並有可能和空氣一起形成爆炸混合物,引發燃燒爆炸事故。
參考資料來源:網路-氫氣
㈡ 我們的煉金術士——氫作為能源有什麼特性
煉金術是尋求長生的靈丹妙方,是人類受到一切誘惑中的最大誘惑。有史以來,人類就曾希望自己長生,並且做過種種的嘗試。在所有的嘗試中,煉金術士的幻想和技藝是被應用得最普遍的。為什麼稱氫為煉金術士呢當今世界開發新能源迫在眉睫,原因是目前所用的能源如石油、天然氣、煤,均屬不可再生資源,地球上存量有限,而人類生存又時刻離不開能源,所以必須尋找新的能源。
氫能是一種二次能源,它是通過一定的方法制用其他能源製取的,而不像煤、石油和天然氣等可以直接從地下開采、幾乎完全依靠化石燃料。隨著化石燃料耗量的日益增加,其儲量日益減少,終有一天會枯竭。這就迫切需要尋找一種不依賴化石燃料的儲量豐富的新的含能體能源。莫非氫就是這樣一種在常規能源危機和開發新的二次能源的同時出現,人們期待的新的二次能源時至今日,氫能的利用已有長足進步。自從1965年美國開始研製液氫發動機以來,相繼研製成功了各種類型的噴氣式和火箭式發動機。美國的太空梭已成功使用液態氫作燃料。我國長征2號、3號也使用液氫作燃料。利用液態氫代替柴油,用於鐵路機車或一般汽車的研製也十分活躍。氫汽車靠氫燃料、氫燃料電池運行也是溝通電力系統和氫能體系的重要手段。
目前,世界各國正在研究如何大量而廉價地生產氫。利用太陽能來分解水是一個主要研究方向。在光的作用下將水分解成氫氣和氧氣,關鍵在於找到一種合適的催化劑。如今世界上有50多個實驗室在進行研究,至今尚未有重大突破,但它孕育著廣闊的前景。
發展氫能源,將向建立一個美好、無污染的新世界邁出重要一步。
在眾多的新能源中,氫能將會成為21世紀最理想的能源。這是因為,在燃燒相同重量的煤、汽油和氫氣的情況下,氫氣產生的能量最多,而且它燃燒的產物是水,沒有灰渣和廢氣,不會污染環境;而煤和石油燃燒生成的是二氧化碳和二氧化硫,可分別產生溫室效應和酸雨。煤和石油的儲量是有限的,而氫主要存於水中,燃燒後唯一的產物也是水,可源源不斷地產生氫氣,永遠不會用完。
氫是一種無色的氣體。燃燒1克氫能釋放出142千焦耳的熱量,是汽油發熱量的3倍。氫的重量特別輕,它比汽油、天然氣、煤油都輕多了,因而攜帶、運送方便,是航天、航空等高速飛行交通工具最合適的燃料。氫在氧氣里能夠燃燒,氫氣火焰的溫度可高達2500℃,因而人們常用氫氣切割或者焊接鋼鐵材料。
在大自然中,氫的分布很廣泛。水就是氫的大「倉庫」,其中含有11%的氫。泥土裡約有1.5%的氫;石油、煤炭、天然氣、動植物體內等都含有氫。氫的主體是以化合物水的形式存在的,而地球表面約70%為水所覆蓋,儲水量很大,因此可以說,氫是「取之不盡、用之不竭」的能源。如果能用合適的方法從水中製取氫,那麼氫將是一種價格相當便宜的能源。
氫的用途很廣,適用性強。它不僅能用作燃料,而且金屬氫化物具有化學能、熱能和機械能相互轉換的功能。例如,儲氫金屬具有吸氫放熱和吸熱放氫的本領,可將熱量儲存起來,作為房間內取暖和空調使用。
氫作為氣體燃料,首先被應用在汽車上。1976年5月,美國研製出一種以氫作燃料的汽車;後來,日本也研製成功一種以液態氫為燃料的汽車;70年代末期,前聯邦德國的賓士汽車公司已對氫氣進行了試驗,他們僅用了5千克氫,就使汽車行駛了110千米。
用氫作為汽車燃料,不僅干凈,在低溫下容易發動,而且對發動機的腐蝕作用小,可延長發動機的使用壽命。由於氫氣與空氣能夠均勻混合,完全可省去一般汽車上所用的汽化器,從而可簡化現有汽車的構造。更令人感興趣的是,只要在汽油中加入4%的氫氣,用它作為汽車發動機燃料,就可節油40%,而且無需對汽油發動機做多大的改進。
氫氣在一定壓力和溫度下很容易變成液體,因而將它用於鐵罐車、公路拖車或者輪船運輸都很方便。液態氫既可用作汽車、飛機的燃料,也可用作火箭、導彈的燃料。美國飛往月球的「阿波羅」號宇宙飛船和我國發射人造衛星的「長征」運載火箭,都是用液態氫作燃料的。
另外,一使用氫燃料電池還可以把氫能直接轉化成電能,使氫能的利用更為方便。目前,這種燃料電池已在宇宙飛船和潛水艇上得到使用,效果不錯。當然,由於成本較高,一時還難以普遍使用。
現在世界上氫的年產量約為3600萬噸,其中絕大部分是從石油、煤炭和天然氣中製取的,這就得消耗本來就很緊缺的礦物燃料;另有4%的氫是用電解水的方法製取的,但消耗的電能太多,很不劃算。因此,人們正在積極探索研究制氫的新方法。
隨著太陽能研究和利用的發展,人們已開始利用陽光分解水來製取氫氣。在水中放入催化劑,在陽光照射下,催化劑便能激發光化學反應,把水分解成氫和氧。例如,二氧化鈦和某些含釕的化合物,就是較適用的光水解催化劑。人們預計,一旦當更有效的催化劑問世時,水中取「火」——制氫就成為可能,到那時,人們只要在汽車、飛機等油箱中裝滿水,再加入光水解催化劑,那麼,在陽光照射下,水便能不斷地分解出氫,成為發動機的能源。
世紀70年代,人們用半導體材料鈦酸鍶作光電極,金屬鉑作暗電極,將它們連在一起,然後放入水裡,通過陽光的照射,就在鉑電極上釋放出氫氣,而在鈦酸鍶電極上釋放出氧氣,這就是我們通常所說的光電解水製取氫氣法。
科學家們還發現,一些微生物也能在陽光作用下製取氫。人們利用在光合作用下可以釋放氫的微生物,通過氫化酶誘發電子,把水裡的氫離子結合起來,生成氫氣。蘇聯的科學家們已在湖沼里發現了這樣的微生物,他們把這種微生物放在適合它生存的特殊器皿里,然後將微生物產生出來的氫氣收集在氫氣瓶里。這種微生物含有大量的蛋白質,除了能放出氫氣外,還可以用於制葯和生產維生素,以及用它作牧畜和家禽的飼料。現在,人們正在設法培養能高效產氫的這類微生物,以適應開發利用新能源的需要。
引人注意的是,許多原始的低等生物在新陳代謝的過程中也可放出氫氣。例如,許多細菌可在一定條件下放出氫。日本已找到一種叫做「紅鞭毛桿菌」的細菌,就是個制氫的能手。在玻璃器皿內,以澱粉作原料,摻入一些其他營養素製成的培養液,就可培養出這種細菌,這時,在玻璃器皿內便會產生出氫氣。這種細菌制氫的效能頗高,每消耗5毫升的澱粉營養液,就可產生出25毫升的氫氣。
美國宇航部門准備把一種光合細菌——紅螺菌帶到太空中去,用它放出的氫氣作為能源供航天器使用。這種細菌的生長與繁殖很快,而且培養方法簡單易行,既可在農副產品廢水廢渣中培養,也可以在乳製品加工廠的垃圾中培育。
對於製取氫氣,有人提出了一個大膽的設想:將來建造一些為電解水製取氫氣的專用核電站。譬如,建造一些人工海島,把核電站建在這些海島上,電解用水和冷卻用水均取自海水。由於海島遠離居民區,所以既安全,又經濟。製取的氫和氧,用鋪設在水下的通氣管道輸入陸地,以便供人們隨時使用。
氫燃料電池技術,一直被認為是利用氫能,解決未來人類能源危機的終極方案。上海一直是中國氫燃料電池研發和應用的重要基地,包括上汽、上海神力、同濟大學等企業和高校,也一直在從事研發氫燃料電池和氫能車輛。隨著中國經濟的快速發展,汽車工業已經成為中國的支柱產業之一。2007年中國已成為世界第三大汽車生產國和第二大汽車市場。與此同時,汽車燃油消耗也達到8000萬噸,約佔中國石油總需求量的1/4。在能源供應日益緊張的今天,發展新能源汽車已迫在眉睫,用氫能作為汽車的燃料無疑是最佳選擇。
雖然燃料電池發動機的關鍵技術基本已被突破,但是還需要更進一步對燃料電池產業化技術進行改進、提升,使產業化技術成熟。這個階段需要政府加大研發力度的投入,以保證中國在燃料電池發動機關鍵技術方面的水平和領先優勢。這包括對掌握燃料電池關鍵技術的企業在資金、融資能力等方面予以支持。除此之外,國家還應加快對燃料電池關鍵原材料、零部件國產化、批量化生產的支持,不斷整合燃料電池各方面優勢,帶動燃料電池產業鏈的延伸。同時政府還應給予相關的示範應用配套設施,並且對燃料電池相關產業鏈予以培育等,以加快燃料電池車示範運營相關的法規、標準的制定和加氫站等配套設施的建設,推動燃料電池汽車的載客示範運營。有政府的大力支持,氫能汽車一定能成為朝陽產業。
㈢ 氫能源有哪些用途
氫能源是一種二次能源,它是通過一定的技術利用其它能源而製取的,不像煤、石油和天然氣等可以直接從地下開采、幾乎完全依靠化石燃料。但是由於目前所用的煤、石油、天然氣等能源屬於不可再生能源,地球的存量是有限的,而人類又時刻離不開能源,隨著世界經濟的發展,石化燃料的耗量也隨之日益增加,促使其儲量也日益減少,終有一天這些資源就會枯竭,因此開發更多的新能源已迫在眉睫,人們迫切需要尋找一種不依賴化石燃料、儲量豐富的新型含能體能源。
如何利用太陽能生成「氫」,是世界各國都想知道的答案。科學家們指出,發展氫能源,將為建立一個美好、環保的新世界邁出重要一步。
在大自然中,氫的分布非常廣泛。其中水中含有11%的氫,可謂是氫的大「倉庫」。氫的主體是以化合物水的形式存在的,而地球表面約有70%的水,儲水量很大,因此可以說,氫是「取之不盡、用之不竭」的能源。如果能用合適的方法把氫從水中製取出來,那麼氫也將是一種價格相當低廉的能源,會被人們廣泛利用。
經試驗表明,在燃燒同等重量的煤、汽油和氫氣的情況下,從產生的能量上看氫氣產生的能量最多,而且它燃燒之後的產物只有水,不會產生灰渣和廢氣,不會污染環境;而煤和石油燃燒會生成二氧化碳和二氧化硫,它們會分別產生溫室效應和酸雨。地球上煤和石油的儲量是有限的,而氫主要存在於水中,燃燒後剩下的唯一產物也是水,還可以源源不斷地產生氫氣,永遠都不會用完,因此,在眾多的新能源中,氫能是21世紀最理想的能源。
氫是一種無色無味的氣體,每一克氫燃燒後能釋放出142千焦爾的熱量,是一克汽油發熱量的3倍。氫的重量非常輕,它比天然氣、汽油、煤油的重量都輕,因而其攜帶和運送都很方便,也是用於航天、航空等高速飛行交通工具最合適的燃料。氫在氧氣里可以燃燒,其火焰的溫度可高達2500℃,因而人們也常用氫氣焊接或者切割鋼鐵等材料。
氫的用途很廣泛,適用性也很強。它不僅可以用作燃料,而且金屬氫化物還具有化學能、機械能和熱能相互轉換的功能。氫作為氣體燃料,首先被應用在了汽車上。世界一些國家很早就製造出了以液態氫為燃料的汽車。用氫作為汽車燃料,不僅環保,在低溫下可以很容易就能發動,而且對發動機的腐蝕也很小,可以延長發動機的使用壽命。由於氫氣與空氣可以均勻的混合,完全可以省去一般汽車上所用的汽化器裝置,從而使現有的汽車構造更加簡單、節約原材料。此外更令人驚訝的是,只要在汽油中加入4%的氫氣,用它作為汽車發動機的燃料,就可以節油40%,降低了汽車的耗油量,而且還不需要對汽油發動機作很大的改進。
另外,使用氫燃料的電池還可以把氫能直接轉化成電能,從而使人們能更方便的使用氫能。迄今為止,這種燃料電池已經被使用在了宇宙飛船和潛水艇上,其效果很不錯。但是,由於其成本較高,短時間內還難以被普遍使用。
氫氣在一定的溫度和壓力下很容易轉變成液體,因而用鐵罐車、輪船運輸或者公路拖車運輸都很方便。液態的氫既可用作汽車、火車、飛機等交通工具的燃料,也可用作火箭、導彈等航空工具的燃料。
現在世界上使用的氫絕大部分是從石油、煤炭和天然氣中製取的,這就對本來就很緊缺的礦物燃料造成的進一步的威脅,影響了人們生產的長遠利益;而少量的氫是通過電解水的方法製取的,但因此消耗了很多的電能,從經濟利益上看很不劃算,那麼人們通過什麼辦法才能製取大量的、廉價的氫能呢?
隨著人們對太陽能的研究和利用的不斷發展,人們已開始准備利用陽光來分解水來製取氫氣。根據科學家的研究,除了從水中製取氫以外,還可以利用微生物產生氫氣。
時至今日,氫能源的製取和利用已經成為了新能源的發展趨勢,氫能源不僅能人們帶來取之不盡用之不竭的能量,還可以使人們的環境更環保,因此,我們要不斷努力,探求更多更好的方法來攝取和利用氫能源。
㈣ 氫氣為什麼能做燃料
科學家經長期研究,發現氫是最理想的燃料。如果把氫和氧混合燃燒,氫氣在空 氣中燃燒的速度比汽油快10倍以上,相同重量的氫也汽油燃燒產生的能量多,所以氫又是熱效率最高的燃料。氫還是一種最干凈的燃料,其燃燒後產物是水,沒有任何其他污染物產生。以氫氣作為燃料的最大困難是:它不易儲存,必須保存在-253℃以下的低溫中。要把它變成汽車和飛機燃制,仍有不少困難。