20世紀60年代,氫燃料電池就已經成功地應用于航天領域。往返于太空和地球之間的“阿波羅”飛船就安裝了這種體積小、容量大的裝置。進入70年代以后,隨著人們不斷地掌握多種先進的制氫技術,很快,氫燃料電池就被運用于發電和汽車。大型電站,無論是水電、火電或核電,都是把發出的電送往電網,由電網輸送給用戶。但由于各用電戶的負荷不同,電網有時呈現為高峰,有時則呈現為低谷,這就會導致停電或電壓不穩。另外,傳統的火力發電站的燃燒能量大約有70%要消耗在鍋爐和汽輪發電機這些龐大的設備上,燃燒時還會消耗大量的能源和排放大量的有害物質。而使用氫燃料電池發電,是將燃料的化學能直接轉換為電能,不需要進行燃燒,能量轉換率可達60%~80%,而且污染少、噪音小,裝置可大可小,非常靈活。氫的化學特性活躍,它可同許多金屬或合金化合。某些金屬或合金吸收氫之后,形成一種金屬氫化物,其中有些金屬氫化物的氫含量很高,甚至高于液氫的密度,而且該金屬氫化物在一定溫度條件下會分解,并把所吸收的氫釋放出來,這就構成了一種良好的貯氫材料。制氫環節主要包括電解水制氫、煤制氫、天然氣制氫、生物質制氫、光解制氫、熱化學制氫、工業副產氫等方式。本地氫氣銷售詢問報價
氫氣在常溫常壓下為無色、無嗅、無毒、易燃性氣體,氫氣在自然界中存在的同位素有:氕氣、氘氣、氚氣。在空氣中的極限是,引燃溫度只有400℃,火焰顏色為藍色。氫氣是一種很難液化的氣體,在1amt下,氫氣在℃液化成液氫;℃時固化為固態氫。目前工業上氫氣的制造主要有水電解制氫氣、甲醇裂解制氫氣、天然氣裂解制氫氣、氨分解制氫氣等幾種制造方式。氫的貯運有四種方式可供選擇,即氣態貯運、液態貯運、金屬氫化物貯運和微球貯運。氫氣主要用鋼瓶、鋼瓶組成的瓶組和氫氣管束槽車運輸。氫氣是世界上已知的輕的氣體,它的密度非常小,只有空氣的1/14,即在標準大氣壓,0℃下,氫氣的密度為。所以氫氣可作為飛艇的填充氣體(由于氫氣具有可燃性,安全性不高,飛艇現多用氦氣填充)。灌好的氫氣乳膠氣球,往往過一夜就飛不起來了,這是因為氫氣能鉆過橡膠上人眼看不見的小細孔。氫氣的應用氫氣在石油化工行業石油加氫工藝中有用途氫氣用作清潔燃料,氫的燃燒產物是水,對環境不產生任何污染。本地氫氣銷售詢問報價氫氣可作為飛艇、氫氣球的填充氣體(由于氫氣具有可燃性,安全性不,飛艇現多用氦氣填充)。
液氫運輸液氫運輸安裝卸壓閥調節內部壓力,無明火狀態不構成危險。由于液氫運輸的儲氫裝置不能完全的隔熱,會造成液氫蒸發使裝置內壓力變大,但可在裝置上安裝卸壓閥,調節裝置內部壓力,且氫氣排出后擴散迅速。在戶外無明火狀態不會構成危險。管道運輸管道運輸的輸氫管材料選用鋁制復合材料,防止氫脆發生。管道使用的度鋼如錳鋼、鎳鋼等,若長期處于高壓氫氣的環境下,內部分子易受氫氣分子入侵,使強度變低,但鋁結構受此類影響較小,可采用鋁制合金作為內層材料,降低氫脆現象。運氫成本計算在當前氫能源發展的現實情況下,氫氣的運輸需要基于考慮運輸過程的能量效率、氫的運輸量、運輸過程氫的損耗和運輸里程。
這是一個非常重要的問題,學術界也非常重視。關于氫氣效應的發現,有許多傳奇故事,特別是德國和法國神奇泉水,這些故事對傳播氫氣醫學效應發揮了一定作用,但氫氣醫學的真實過程并不是那么夢幻,是一個充滿曲折和艱難的歷史。學術上一般認為,2007年日本學者太田成男教授課題組較早發現的氫氣醫學效應。不過具體什么時候甚至什么人發現氫氣疾病都是很難回答的問題,有三個相關信息需要了解。1975年美國學者在《科學》雜志上發表論文,證明連續吸入8個大氣壓()對皮膚鱗狀細胞有作用,這一研究是根據氫氣抗氧化效應,但研究者認為氫氣的還原作用比較弱,采用高壓吸入氫氣實現足夠劑量產生效果。2001年法國潛水醫學學者曾開展氫氣對血吸蟲誘導的肝纖維化效果的研究,可以說再次驗證了高壓氫氣的作用。但是高壓氫氣醫學效應只能算概念驗證,很難進行日常的應用。后來發現小劑量效應與這個并沒有必然連續,2009年前氫氣醫學研究文獻沒有引用上述文獻就是重要的證據。利用氫氣可以從氧化合物中奪取氧的性質,在冶金工業可以冶煉金屬。
氫氣用作汽車能源的主要問題,成本高。地球上氫氣儲量固然豐富。 但以目前的技術,制取氫的成本太高。用電解水的方法制取氫,是目前工業上主要的生產氫氣的方法,如果用這種方法制取氫氣,再把氫氣用作汽車燃料,從能源效率上來講是不合算的。儲帶不便。氫氣在汽車上的儲帶十分不便。氣態儲帶,能量密度低的缺點很突出,如果要求氫氣汽車與汽油汽車保持同樣的行駛里程,則儲氣罐的體積約為汽油油箱的20倍;這對解決必要的行駛里程相當困難;液態儲帶要求-253℃的溫,需要采用隔熱的油箱,且有蒸發損失,成本很高;金屬氫化物儲帶(即氣態氫在200~250個大氣壓下與某種金屬化合,形成幾毫米大小的固體金屬氫化物,把這種金屬氫化物帶在汽車上,使用時將其加熱分解,釋放出氫氣供內燃機燃燒,剩余金屬可再次與氫氣化合,循環使用)方式進展較大,似有更好的前景。動力性較差。氫氣雖然熱效率高,但其密度很小,在氣缸中將擠占相當一部分容積,影響空氣量,反過來也影響了氫氣量。此外,氫的單位質量熱值雖然高,但單位容積熱值低。這都會影響氫氣發動機的動力性。根據站內氫氣儲存相態不同,加氫站又分為氣氫加氫站和液氫加氫站。本地氫氣銷售詢問報價
氫氣可用于汽車、飛機、輪船、火箭等領域,其中目前主要、前景廣闊的應用場景是氫燃料電池車。本地氫氣銷售詢問報價
液態儲氫及儲氫材料儲氫方式在儲氫密度、儲氫量、安全性方面都高于高壓氣態儲氫,但目前液化儲氫技術受制于成本和能耗問題,無法規模化利用,預計在氫能產業規模擴大、配套設備和技術提升之后未來可期。而儲氫材料儲氫由于技術的復雜性等問題,目前尚停留在試驗階段。長管拖車運輸是目前較為經濟的方案,比較適合當前氫能產業的發展規模。一方面,氣氫拖車具有成本低、充放氫快速的優點,另一方面國內加氫站均為站外供氫。但隨著氫能產業、液氫運輸、管道輸氫的發展,氣氫拖車運輸將被部分取代。本地氫氣銷售詢問報價