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[信息] 水中取氢很简单

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发表于 2008-12-1 12:21:28 | 显示全部楼层

水中取氢很简单

  多国科学家借助锌粉 发明简便的“水中取氢”新方法

  据Physorg网9月11日消息,以色列、瑞士、瑞典、和法国科学家合作发明出具有革命意义的制氢技术——通过把太阳能作为加热资源,结合高纯度锌能便利地从水中分解出氢。新技术可将氢能源简单快捷地套用于日常生活中,缓解人类对石油的依赖,减少环境污染。

  近期的能源危机再次表明世界对可替代能源的迫切需求。在21世纪的车用能源中,氢的实用前景十分广阔,并有可能替代石油。作为水的元素之一,氢几乎是一种取之不尽的能源,并且燃烧后对空气毫无污染,比几乎所有已知的能源更高效。这种优质可替代石油的能源由于惊人的提炼价格以及运输成本,使其没能进入国际能源市场主流。

  水是氢能的主要来源。目前,电解水方法是最流行的氢提炼方法。它依靠强电流分解水分子而得到氢。其动作程序简单,但需要大量的电能投入,人们还不能承受大规模提炼氢能源的电能消耗。

  水的热分解方法也能得到氢,但需要温度达到2500摄氏度,用来大规模提炼氢还不现实。很多年前的研究发现,高纯度的锌可以从水中摄取氧分子,氢也相应从水分子中分解出来。这个程序要求的温度只有350摄氏度。

  锌在世界金属产量中仅此于铁、铝、铜,排名第四,储量相对丰富。是理想的氢提炼原料。目前的问题是,工业化提炼高纯度的锌是通过电解法,或是熔炉提炼法分解氧化锌得到的。两种方法需要的热能或是电能,都是依靠大量燃烧矿石取得的,都属高耗能、高污染产业。

  太阳能作为氧化锌中提炼高纯度锌的可靠能源已被正式提上议题。为了验证可行性,欧盟和瑞士联邦科学教育部在2004年联合在瑞士境内组建了两处试验基地,分别是位于Villigen的45kW太阳炉,以及Zurich的75kW太阳模拟器,此外,世界最大的太阳能研究装置:位于以色列的一兆瓦输出量太阳能板发电设施也在此次排程中也大派用场。因为从氧化锌中提炼锌的程序需要1700摄氏度的高温,所以要投入大量的热能。以色列魏茨曼研究所的科学家在煤里加入少些碳,可以将锌的提炼温度降至更易动作的1200摄氏度。将来,科学家们有希望将生物质能替代煤炭作为供热原料,提炼程序做到零污染。

  这些科学家真正的贡献是在实验程序中,利用魏茨曼研究所的Solzinc太阳能反应堆装置,可以平均每小时提炼多达五十公斤高纯度锌。这说明在工业上,大批量提炼锌将成为可能。这套装置有十分高效的能量循环系统,动作简单。开採出的氧化锌被运送到Solzinc太阳能反应堆装置内,装置内加入了少许煤,再把该反应堆放到塔顶的太阳灶内。塔下分布的太阳反射板阵列(电脑控制的高反射镜面)随太阳移动,把阳光聚焦到塔顶上的太阳灶镜面上,灶内生成高温。在温度超过1200摄氏度以后,氧化锌分解成锌和氧气,氧气与碳结合生成的二氧化碳被释放。留下的锌在冷却后成粉状,适合动作和运输。相同的工序同样可套用在氢的提炼上,只要把锌粉放入水中,温度控制在摄氏350度。水分子中脱离出的氧与锌结合再次反应生成氧化锌,反应的副产品释就是纯淨氢。

  此提炼方法优于上文列举的几种提炼法。首先也是最重要的一点是这种提炼法使用的能源为可再生能源——太阳能。还有,最主要的提炼材料是价格低廉的锌氧化物,在提炼氢的最后一步还能再生出这种物质,可谓用之不竭。另一个显着优点是人们可以就地提炼,省去了价格昂贵的运输费用。卡车可将锌粉运送到燃料工厂,在那里经过简单的蒸汽加工得到所需的氢。最后一个优点也很显着,就是提炼程序十分清洁,当生物质能完全代替煤以后,整个提炼程序完全无污染。

  现在“价格昂贵”的问题被提了出来:提炼氢的工程如此简单高效,我们为什麽不能在加油站里马上购买到氢燃料呢?原因有以下几方面:首先,缺少销售机构。目前市面上几乎没有“氢加油站”,导致氢燃料汽车同样无法扩展市场。五至十年后这种状况会有所改善,但需要政府以及能源领域的大量投资。

  其次,这个构想的实作品还需要市场上有大量现成的成品氢,而魏茨曼研究所的Solzinc太阳能反应堆装置还远未普及。该所太阳能研究小组组长 Michael Epstein在接受记者採访时解释道,目前是能源产业部门决定是否将这项新技术全面市场化的时候了。他设想要用八至十年的时间,利用锌,以及相关器械装置大批量提炼氢的时代才会真正到来。在此期间,Epstein认为,在别的领域,锌可被更快捷的得到利用,例如电池领域出现的锌空电池。该电池和一般电池相似,但它大部分电化学当量的反应物是空气中的氧气。这种电池无毒,化学性质稳定,也不易燃。

发表于 2009-7-22 16:11:26 | 显示全部楼层
锌毕竟还是金属,废旧塑料遍地都是,又是碳氢化合物,应该成为将来最有潜力的廉价制氢原料.
发表于 2009-7-22 20:38:59 | 显示全部楼层
好像看到廉价氢燃料的到来。

其实用锌制氢。我们从小作过。每当春节到来之前。就集攒废电池。用来制氢气球用。电池皮就有含锌。
发表于 2009-7-22 23:26:53 | 显示全部楼层
那样做的氢气不纯,有时在室内,气球升不起来,只有到了室外才能上升。反应热很大,弄不好,酸液飞溅到皮肤上容易化学烧伤。
发表于 2009-7-23 09:06:14 | 显示全部楼层
那样做的氢气不纯,有时在室内,气球升不起来,只有到了室外才能上升。反应热很大,弄不好,酸液飞溅到皮肤上容易化学烧伤。
水动力 发表于 2009-7-22 23:26


是那样的。
发表于 2009-7-23 09:44:35 | 显示全部楼层
不过,现在又有好的医治烧伤的药水了,http://blog.sina.com.cn/zh10xy
发表于 2009-7-24 11:08:44 | 显示全部楼层
怎么做才能提纯呢
发表于 2009-7-24 15:33:21 | 显示全部楼层
怎么做才能提纯呢
刘老师 发表于 2009-7-24 11:08

电解水目前是最佳的方法:)
发表于 2009-8-2 22:46:33 | 显示全部楼层
浪费不起高能量啊。。。
发表于 2009-8-8 10:18:07 | 显示全部楼层
浪费不起高能量啊。。。
和神 发表于 2009-8-2 22:46
的确,耗费电能很大,以车载HHO为例,在不发动汽车情况下,单独用电瓶供电,4个小时以后电瓶将耗尽电能,汽车已经无法再启动了。几乎相当于汽车照明能量总和。
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