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。管道運氫盡管前期成本大,但在長距離、大規模的氫氣運輸中,運輸效率、成本十分具有勢。河南液氫氣運輸
液氫槽罐車運輸是將氫氣深度冷凍至21K液化,再裝入隔溫的槽罐車中運輸,目前商用的槽罐車容量約為65m3,可容納4000kg氫氣。國外加氫站使用該類運輸略多于高壓氣態長管拖車運輸。管道運輸分為氣態管道運輸和液態管道運輸兩類。氣態管道直徑約~、壓力范圍為1~3Mpa,每小時流量約310~8900kg氫氣,目前該類管道總長度已超過16000km,主要分布在美國、加拿大和歐洲等地,其投資成本較天然氣管道高50~80%,其中大部分的成本用于搜尋合適的地質環境來布局管道線路;液態管道采用真空夾套絕熱技術,由內層和外層兩個等截面同心套管構成,且兩個管套中間抽成真空狀態,防止內管內液氫的溫度擴散。河南液氫氣運輸液態氫運輸適用距離應該超過400-1000km,并且運輸溫度應該保持在-253°C左右。
氫氣是可燃性氣體,在空氣燃燒時會產生熱量。氫氣燃燒實際上是氫氣和氧氣反應產生水的化學過程,氫氣和氧氣分子反應需要的條件并不高,只需574度就可以點燃。滿足這種溫度容易的就是靜電火花,當然有明火就更沒有問題了。氫氣和氧氣即使發生化學反應,不一定會發生燃燒,燃燒需要化學反應連續進行,簡單說就是氫氣氧氣反應產生熱量可引起更多氫氣氧氣反應,周圍其他氫氣氧氣分子發生反應再繼續引起更大范圍的反應。能維持這種反應持續進行的重要前提是氫氣和氧氣的濃度都不能太小。發生燃燒不一定會導致破壞性后果,因為燃燒產生危害主要決定于燃燒產生的能量大小和產生速度,尤其是能量大小更重要。根據這一特點,只要把密閉條件下混合氣體積控制足夠小,就能降低破壞性后果。這就好比打火機,雖然里面是可以燃燒和的可燃氣體,但體積小不足以產生危害。也可以對管路進行技術處理,控制和避免燃燒反應發生的條件,例如采用單向閥門和安全閥的設計,讓意外的燃爆不產生人體和環境的破壞。也有人采用對整機進行防爆設計,但這似乎是形式大于實質。
在用量小、用戶分散的情況下,氫氣通常通過儲氫容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送,用量大時一般采用管道輸送。液氫運輸多用車船等運輸工具。雖然氫氣運輸方式眾多,但從發展趨勢來看,我國主要以氫氣拖車運輸(tubetrailer)、氫氣管道運輸(pipeline)和液氫罐車運輸(liquidtruck)三種運氫方式為主。長管拖車運氫:當運輸距離為50km時,氫氣的運輸成本,隨著運輸距離的增加,長管拖車運輸成本逐漸上升。距離500km時運輸成本達到。考慮到經濟性問題,長管拖車運氫一般適用于200km內的短距離運輸。管道運氫:參考濟源-洛陽氫氣管道的基本參數,可測算出長度25m、年輸送能力。當輸送距離為100km時,運氫成本為,為同等距離下氣氫拖車成本的1/5,通過管道運輸氫氣是一種降低成本的可靠方法。液氫罐車成本變動對距離不敏感。當加氫站距離氫源點50~500km時,液氫槽車的運輸價格在。將上述測算結果進行對比發現:在0~1000km范圍中,管道運輸的成本比較低。運輸距離在250km內時,長管拖車運輸成本低于液氫槽車,超過250km則后者更具成本優勢。 根據氫氣來源不同,加氫站可分為外供氫加氫站和站內制氫供氫加氫站。
氫運輸主要運輸四種狀態的氫:低壓氫氣、高壓氫氣、液氫和固態氫(金屬氫化物儲氫和有機氫化物儲氫等)。運輸技術主要有管道運輸、機動車運輸、船運。選擇何種運輸方式基于以下四點綜合考慮:運輸過程的能量效率、氫的運輸量、運輸過程氫的損耗、運輸里程。液氫運輸的能量效率高,但是液化過程就消耗三分之一的氫能量,同時還存在氫氣蒸發和運輸設備絕緣的復雜技術要求。可見,液氫只適合于短途運輸。氫運輸主要運輸四種狀態的氫:低壓氫氣、高壓氫氣、液氫和固態氫(金屬氫化物儲氫和有機氫化物儲氫等)。運輸技術主要有管道運輸、機動車運輸、船運。選擇何種運輸方式基于以下四點綜合考慮:運輸過程的能量效率、氫的運輸量、運輸過程氫的損耗、運輸里程。液氫運輸的能量效率高,但是液化過程就消耗三分之一的氫能量,同時還存在氫氣蒸發和運輸設備絕緣的復雜技術要求。可見,液氫只適合于短途運輸。 氫能發展潛力越來越被國際認可,歐美日韓等地區和國家積極制定支持氫能投資政策。河南液氫氣運輸
壓縮儲氫由于其有限的能量密度而具有高成本;低溫罐由于蒸發損失只能在有限的時間內保持要求的壓強水平。河南液氫氣運輸
低壓氫氣的管道運輸在歐洲和美國已有70多年的歷史。1938年,位于德國萊茵—魯爾工業區的HULL化工廠建立了世界上首條輸氫管道,全長208公里。目前,全球用于輸送工業氫氣的管道總長已超過1000公里,操作壓力一般為1-3MPa,輸氣量310—8900Kg/h,其中德國擁有208公里,法國空氣液化公司在比利時、法國、新西蘭擁有880公里,美國也已達到720公里。在美國,管道輸氫的能量損失約為4%,低于電力輸送的電力損失(8%)。實際上,目前的天然氣管道也可用來輸送氫氣。值得注意的是,盡量使用含碳量低的材料來制造管道,并加強維護,減少因氫脆現象(氫脆——金屬由于吸氫引起韌性或延性下降的現象)而導致氫氣逃逸。對于大規模集中制氫和長距離輸氫來說,管道運輸是合適的。 河南液氫氣運輸
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