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[信息] 浅谈制氢

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发表于 2008-12-1 10:32:55 | 显示全部楼层

浅谈制氢

  燃氢汽车,顾名思义是以氢作为动力的汽车。氢在众多新能源中独树一帜,被人们称为21世纪最理想的能源。这是因为在燃烧相同重量的煤、汽油和氢气的情况下,氢放出的能量最多。由于氢气在燃烧的程序中,只会排出水蒸气,没有灰渣和二氧化碳等废气,可无限循环,是一种取之不尽的乾淨能源:不会造成温室效应,对环境极有好处。
  燃氢汽车的性能与普通汽车相比有着明显的优势。它的燃料效率高,可将氢能的60~80%转变为驱动能,而普通汽车的转化率仅有25~30%。氢燃烧时放出的热量是汽油的3倍,而且比汽油、煤油和天然气都轻得多,冈而携带和运送方便,是航天飞机、航空飞机和汽车等交通工具最为合适的能源。

  早在20世纪80年代,德国奔驰公司就研制出了10辆燃氢汽车,至今已在柏林市区执行了6万多公里。日本不久前制造了一辆以液氢为燃料的轿车,利用计算机控制泵和阀门,使液氢的温度在发动机点火之前始终保持在-253度C,此车时速可达 125公里。法国研制出一种储气金属,这种金属块里含有氢化物,在低温状态下能够释放出氢气供汽车使用。这样一来,汽车只要一块小小的“金属砖”,就可以远走高飞了。

  随着石化燃料的日益匮乏,利用氢燃料作为汽车动力源己由构想进入实施阶段。通常最好的制氢办法就是电解水,然后将所得的氢气液化,就可以供汽车使用了。这种以电换氢的办法,所用的费用很大,使氢燃料的成本远高于矿物燃料。而大多数国家当前是从石油、煤炭利天然气中制取氢的,这就得消耗本来就很紧缺的矿物燃料。因此,人们开始积极寻找新的制氢方法。

  1996年10月,英美科学家找到了用糖制造氢的好方法,他们利用生活在地下热水出口附近的细菌产生的酶,把葡萄糖转化为氢和水。具体说来,就是从包括青草在内的植物基本组成成分——纤维素中分解出葡萄糖,然后以酶促使葡萄糖氧化,从而得到清洁燃料氢分子。这种制氢的方法优点十分明显,首先所用的纤维素是从植物中提取的,可以源源不断地供应;其次,能在热水中迅速繁殖的酶可以大量培养,其方法简单,投资很少。

  燃氢汽车和内燃机的最大区别是燃料箱不同。液态氢通常是以5个大气压的高压贮存在汽车后座后面的一个大圆筒里,容量可达120升,满载时重60千克。圆筒金属内外壁间隙厚3釐米,其间隙中装填了70层极薄的铝和玻璃纤维,使整个圆筒好像一个超高效率的大保温瓶,它可使筒内的氢保持极低的温度。一部加满氢燃料的中型轿车,可行驶400公里,约为汽油汽车里程的一半。宝马公司曾对这种氢燃料箱进行过一系列极其严格的安全检验,结果表明:这种氢燃料箱可以在900℃以上的大火中坚持70分钟;用坚硬的物体在箱上打出小洞,同时对箱体进行强力挤压,燃料箱都承受住了,没有发生爆炸。这说明氢燃料箱的设计是成功的,完全可以投入使用。

  近年来,德国宝马公司制成并投入执行的6辆燃氢汽车,克服了燃氢汽车大量投入市场的最大障碍——建立低温燃料加注站,让机器人为燃氢汽车自动加注超低温的液态氢。氢不仅可直接作为汽车内燃机燃料使用,而且可作为氢燃料电池为电动汽车提供动力。因此,氢将成为未来汽车的主要动力源。如果人们能寻找到更多廉价的制氢方法,燃氢汽车将会在不远的未来向我们开来 .
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