氢能的开发利用
国家氢能源政策
国家氢能源政策
氢能源政策是指国家制定的关于氢能源开发、推广和利用的政策措施。
各国的氢能源政策因国家不同的能源需求和环境考虑而有所不同，但共同目标是促进氢能源的发展和应用，实现能源供应的转型和减少对传统化石能源的依赖。
一般来说，国家氢能源政策包括以下几个方面：
1. 技术研发和创新支持：国家通过资助和鼓励研究机构、高校和企业进行氢能源相关技术的研发和创新，推动氢能源技术的突破和提升。
2. 市场推广和应用：国家提供补贴、优惠政策、税收减免等措施，鼓励企业和个人购买、使用和销售氢能源产品，推动氢能源在交通、供暖、工业等领域的应用。
3. 基础设施建设：国家加大对氢能源基础设施建设的投资力度，包括氢能源生产、储存、运输和加氢站等相关设施的建设，以解决氢能源供应和使用的问题。
4. 国际合作和标准制定：国家积极参与国际氢能源合作，推动国际间的氢能源技术研发、标准制定和信息共享，促进氢能源的国际交流和合作。
5. 法律法规和政策支持：国家出台相关法律法规和政策文件，明确氢能源的政策导向和发展目标，提供政策支持，规范氢能源市场行为。
各国对氢能源的发展重视程度和政策措施也有所不同。
以欧洲为例，欧盟制定了《欧洲氢能源战略》，旨在到2050年使欧洲成为全球领先的氢能源市场，并在交通、能源转型等方面推动氢能源的应用。
中国也高度重视氢能源的发展，制定了《氢能源与燃料电池产业发展规划》，提出了一系列支持氢能源发展的政策和举措。
总之，国家氢能源政策的目标是推动氢能源技术创新和市场应用，促进能源结构转型和可持续发展。
这些政策的实施将推动氢能源产业的快速发展，提高能源利用效率，减少碳排放和环境污染。
氢能源开发利用调研报告
氢能源开发利用调研报告
不包含任何抄袭部分
一、研究报告概述
本次研究的目的是探讨氢能源开发利用的现状、前景及发展趋势，根
据现有的研究成果，为完善相关政策制定提供参考建议。
二、氢能源概述
氢能源是未来能源发展的重要部分，可以使用多种方式，如氢燃料电
池技术、风电技术、太阳能技术、燃料电池技术等。
目前，由于材料和技
术进步，生产成本降低，因此氢能源日趋重要。
三、氢能源开发及利用现状
1.氢能源的开发和利用现状较好。
在过去的20年里，氢能源的技术
研究做出了长足的进展，氢能源的安全性和可靠性有了长足的进步。
此外，氢能源的保护环境效果也越来越好。
2.氢能源的应用也在不断增加。
未来可以期待更多的氢能源技术应用，如全球氢能行业发展中的重要应用：氢燃料电池汽车、船舶及空中飞行器。
四、氢能源开发利用的前景
1.氢能源的发展前景广阔。
据预测，氢能源将成为未来能源市场的重
要组成部分，其发展前景也将越来越广阔。
世界各国都在不断加强和探索
氢能源的开发和利用。
2.氢能源将取得突破性进展。
由于技术的发展和廉价的可再生能源的
使用，预计将出现实用化的革命性技术，替代传统能源的发展将更加迅。
氢能源的开发及利用
氢能源的开发及利用一、引言随着人类对可持续发展的愈发关注，曾经远古时期存在的能源——氢能源，再度成为人们瞩目的焦点。
氢气作为一种绿色、清洁的化学能源，具有丰富的储量，可以从多种能源中产生，同时不会产生污染和温室气体的排放。
因此，氢能源被认为是解决全球能源供应危机及环境保护问题的最佳选择。
二、氢能源的开发1. 生产氢气生产氢气的方法很多，目前商业化程度较高的主要有三种：天然气重整、煤的气化和水电解制氢。
天然气重整法是目前用量最多的氢气生产法，具有高效、成本低，生产出的氢气纯度高等优点。
但这种方法会产生大量的二氧化碳，不利于环境保护。
煤的气化法具有储量丰富、生产成本较低等优点。
但由于其会使用大量能源，同时会排放大量的温室气体和有毒气体，因此在环境保护方面有很大的不足。
水电解制氢法相对来说更加环保，因为其仅需要水和电，不会产生有害气体的排放，且不会耗尽可再生能源的储量。
但是，它的生产成本较高，制氢效率不高等问题一直困扰着其发展。
2. 储藏由于氢气的密度极小，一般情况下，其储存可以采用液态、气态和固态等多种方式。
液态储氢具有存储密度高、体积小的优点，然而需要极低的温度和非常高的压力才能维持其状态，成本极高。
气态储氢由于存在大量的体积瓶颈问题，其应用非常有限。
固态储氢是近年来研究的新热点，其优点在于可以在室温下维持状态，不需要特殊的储存设施。
但由于当前技术水平较低，实现规模化应用还需要时间。
三、氢能源的利用1. 汽车工业汽车是目前工业社会中最主要的能源消耗行业之一。
因此，发展氢能源汽车已经成为许多国家支持的方向。
氢燃料汽车具有零污染排放，非常适合城市道路拥堵的情况。
目前全球范围内已经开始了氢燃料汽车的推广工作，一些汽车品牌也在不断推出氢气动力汽车。
2. 电力工业氢气可以输出和储备连续的可靠电源。
氢电池可以和太阳能电池板和风能电池板相结合，成为一个配套的、绿色的、可持续的电力生成系统。
这种系统即使在季节性的太阳能电池板不足以支持电力需求的时期，也可以确保可靠的电力供应。
氢能源的应用及其发展
氢能源的应用及其发展一、什么是氢能源1.氢能源介绍当今世界开发新能源迫在眉睫，原因是所用的能源如石油、天然气、煤，石油气均属不可再生资源，地球上存量有限，而人类生存又时刻离不开能源，所以必须寻找新的能源。
随着化石燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些资源、能源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的储量丰富的新的含能体能源。
氢正是这样一种在常规能源危机的出现和开发新的二次能源的同时，人们期待的新的二次能源。
氢位于元素周期表之首，原子序数为1，常温常压下为气态，超低温高压下为液态。
它是通过一定的方法利用其它能源制取的，而不像煤、石油、天然气可以直接开采，今下几乎完全依靠化石燃料制取得到，如果能回收利用工程废氢，每年大约可以回收到大约1亿立方米。
2.氢能源的特点作为一种理想的新的合能体能源，它具有以下特点：-能量高。
除核燃料外，氢的发热值是目前所有燃料中最高的，是汽油的3倍。
氢的高能，使氢成为推进航天器的重要燃料之一；-氢本身无毒，燃烧产物是水，无污染，且能循环使用；-氢燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快；-利用形式多，可以气态、液态或固态金属氢化物出现，能适应贮运及各种应用环境的不同要求。
-耗损少：可以取消远距离高压输电，代以远近距离管道输氢，安全性相对提高，能源无效损耗减小；-利用率高：氢取消了内燃机噪声源和能源污染隐患，利用率高；-运输方便：氢可以减轻燃料自重，可以增加运载工具有效载荷，这样可以降低运输成本从全程效益考虑社会总效益优于其他能源。
因此，可以说氢能是最理想的、完美的能源。
氢能作为一种高效、清洁、可持续的“无碳”能源已得到世界各国的普遍关注。
发展氢经济是人类摆脱对化石能源的依赖、保障能源安全的永久性战略选择。
二、氢能源的利用2001 年，在一个由联合国发展计划署发起的论坛上，皇家荷兰壳牌公司的主席菲尔·瓦特说：“石油和天然气是最重要的矿物燃料，它们曾经把整个世界推进了工业时代，但 21 世纪它们将为以氢经济为基础的能源新制度革命让出发展空间。
高一化学教案：氢能的开发与利用学案
高一化学教案：氢能的开发与利用学案
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本文题目：高一化学教案：氢能的开发与利用学案
第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用
氢能的开发与利用
【我思我学】
想一想：
1.用传统的煤、石油、天然气作为燃料，其主要缺点是什幺?国际上认为“氢能源将是21 世纪中后期最理想的能源”。
你怎幺理解这一说法?
2.在生活和实际生产中大量应用氢能源，首先要解决哪些问题?
3.什幺是储氢材料?
查一查：。
氢能源的开发利用与环境影响评价
氢能源的开发利用与环境影响评价氢能源作为一种清洁能源被广泛关注，其开发利用对环境产生的影响也备受关注。
本文将探讨氢能源的开发利用情况以及相关的环境影响评价。
一、氢能源的开发利用1. 氢能源的来源氢能源主要有两个来源，即可再生能源和化石能源。
可再生能源包括太阳能、风能和水能等，通过电解水等方法将可再生能源转化为氢气。
化石能源包括化石燃料，如天然气和煤炭，在经过加工处理后可得到氢气。
2. 氢能源的利用方式氢能源可以在多个领域得到应用，包括交通运输、能源存储和工业等。
在交通运输领域，氢燃料电池车辆成为一种重要的选择，其通过氢气与氧气反应产生电能来驱动车辆。
在能源存储领域，氢气被用作储备能量，以便在需要时释放出来供电。
在工业领域，氢气可用于石化和化学合成等过程。
二、氢能源的环境影响评价1. 温室气体排放使用氢能源可以显著减少温室气体的排放。
与传统的燃料相比，氢燃料在燃烧过程中只产生水蒸气，不会产生二氧化碳等温室气体。
2. 能源效率氢能源的能源效率相对较低。
在氢气的生产、储存和利用过程中，存在能量转换损失的问题。
尽管氢燃料电池车辆在行驶过程中可以将氢气转化为电能，但整体能源效率仍然相对较低。
3. 水资源消耗氢气的生产需要大量的水资源。
尤其是通过电解水将可再生能源转化为氢气的过程中，水资源的消耗量较大。
因此，在水资源缺乏的地区，开发利用氢能源可能面临一定的挑战。
4. 氢气泄漏与安全风险氢气具有高爆炸性，一旦泄漏或发生事故，可能会造成重大的安全风险。
因此，在氢能源的开发利用过程中，必须严格控制氢气的泄漏和使用安全。
综上所述，氢能源作为一种清洁能源，在开发利用过程中有其优势和环境影响。
尽管存在能源效率较低和水资源消耗等问题，但氢能源仍然是未来能源发展的重要方向之一。
开发利用氢能源的同时，必须重视环境影响评价，采取相应的措施来减少负面影响，推动氢能源的可持续发展。
氢能源的利用现状分析
氢能源的利用现状分析一、本文概述随着全球能源需求的日益增长和环境问题的日益严重，氢能源作为一种清洁、高效的可再生能源，正逐渐受到人们的关注和重视。
本文将对氢能源的利用现状进行全面分析，探讨其在能源转型和可持续发展中的作用和挑战。
我们将简要介绍氢能源的基本原理和优势，包括其高效能量密度、环保无污染等特性。
然后，我们将从全球和区域两个层面，对氢能源的生产、储存、运输和应用等方面进行深入分析。
在此基础上，我们将总结氢能源利用的现状和存在的问题，如生产成本高、储存和运输难度大、应用领域有限等。
我们将展望氢能源未来的发展趋势和前景，提出促进氢能源利用的建议和对策，以期为推动全球能源转型和可持续发展提供参考和借鉴。
二、氢能源的生产与储存技术氢能源作为一种清洁、高效的能源，其生产和储存技术的发展状况直接影响着其在能源领域的应用前景。
目前，氢能源的生产主要依赖于天然气、煤炭和生物质等原料，通过蒸汽甲烷重整、煤气化和生物质气化等过程获取。
这些生产过程中，不仅涉及能源的消耗和碳排放，还面临设备投资大、运行成本高等问题。
因此，如何实现氢能源生产的低成本、低碳化，是当前需要解决的关键问题。
在储存技术方面，氢能源的储存主要包括气态储氢、液态储氢和固态储氢等方式。
气态储氢虽然技术成熟，但储存密度低，需要高压容器，增加了储存和运输的成本。
液态储氢则通过降低温度将氢气液化，储存密度相对较高，但液化过程中能耗较大，且对储存容器的绝热性能要求较高。
固态储氢则是通过吸附、化合等方式将氢气储存在固体材料中，具有较高的储存密度和安全性，但目前技术尚不成熟，仍处于研究和开发阶段。
为了推动氢能源的生产和储存技术的发展，各国政府和科研机构正在加大投入，开展相关研究和开发工作。
例如，研发新型催化剂、优化生产工艺、提高储存容器的效率和安全性等。
随着可再生能源技术的不断发展，利用太阳能、风能等可再生能源生产氢气，实现氢能源的低碳化生产，也是未来发展的重要方向。
氢能的开发与利用
氢能的开发与利用氢能是一种非常重要且潜力巨大的替代能源。
它可以作为清洁能源的一种选择，通过利用氢气的燃烧产生的水蒸气来产生能量，从而减少对环境的污染。
同时，氢能还可以被用于储能和运输等领域。
本文将探讨氢能的开发与利用，包括氢能的生产、储存、运输和利用等方面。
首先，氢气的生产是氢能开发与利用的基础。
目前，氢气的生产主要有三种方法：热解水、化石燃料重整和电解水。
热解水是利用高温将水分解为氢气和氧气的方法，该方法需要大量的能量供给，因此能源效率较低，目前仅用于少数工业应用。
化石燃料重整是通过将石油、天然气等化石燃料与水蒸气进行反应，产生氢气和二氧化碳，该方法产生的氢气可用于工业领域。
电解水是利用电流将水分解为氢气和氧气的方法，该方法需要电力供给，但是由于电力的可再生性，电解水方法可以实现清洁的氢气生产，因此在能源转型中有广阔的应用前景。
其次，储存和运输是氢能利用的重要环节。
氢气具有低密度和高易燃性的特点，因此储存和运输氢气需要解决一系列的技术问题。
目前，常用的氢气储存方式主要有压缩氢气储存和液态氢气储存。
压缩氢气储存是将氢气压缩到高压状态，然后储存在储氢罐中。
液态氢气储存是将氢气冷却至低温状态，使其变为液态。
这两种方法各有利弊，压缩氢气储存适用于小规模的储氢需求，液态氢气储存适用于大规模的储氢需求。
氢气的运输方式有管道输送和氢气罐车运输等，其中管道输送是一种成熟且高效的运输方式，但是需要建设高压管线网络，成本较高。
最后，氢能的利用主要包括燃料电池和氢气燃烧两方面。
燃料电池是一种将氢气和氧气进行反应产生电能的设备，该设备具有高效、无污染的特点，可应用于汽车、家庭和工业领域。
氢气燃烧是将氢气与空气中的氧气进行燃烧产生热能的过程，该方法可以应用于发电、供热等领域。
同时，氢气还可以与其他能源进行混合使用，如与天然气混合燃烧，可以减少对传统能源的依赖，降低环境污染。
总结来说，氢能的开发与利用涉及氢气的生产、储存、运输和利用等多个环节。
氢能利用发展历程
氢能利用发展历程氢能利用发展历程的起点可以追溯到18世纪末，当时科学家们开始对氢气进行研究。
1898年，瑞典化学家克莱门特·邓纳尔提出了“水电解制氢”的方法，首次实现了氢气的实验性制备。
20世纪初，人们开始研究将氢气应用于航空领域。
1902年，英国发明家弗朗西斯·巴特勒成功地利用氢气驱动了一架飞艇，这标志着氢气在航空领域的首次应用。
随着对化石燃料的过度依赖和环境问题的日益突出，人们逐渐认识到氢能作为一种清洁能源的巨大潜力。
1970年代，世界各地开始进行大规模的氢能研究与开发。
1980年代初，美国国家航空航天局（NASA）推出了“氢能技术路线图”，提出了在能源和交通领域推广氢能的多项措施。
1990年代起，欧洲、日本和美国等发达国家相继启动了氢能利用的示范项目。
1999年，德国在汉堡举办的第11届国际氢与燃料电池博览会上首次开展了规模较大的氢能展示，并在该展览会上展示了选址于艾伊舍威勒的全球第一个工业化生产的氢能燃料电池汽车。
近年来，氢能利用得到了全球范围的关注和推广。
2020年，欧盟发布了“欧洲氢战略”，旨在加速氢能技术的发展与应用，推动欧洲实现碳中和目标。
同年，中国国家能源局发布了《氢能产业发展行动计划（2020-2025年）》，明确了加快氢能产业发展的重点任务和政策支持措施。
未来，氢能利用有望成为清洁能源领域的重要组成部分。
随着技术的进步和成本的降低，氢能在交通、能源储存、工业生产等领域的应用将得到进一步拓展。
同时，发展绿色氢能，实现氢气的可持续生产和利用，将成为全球能源转型的重要路径之一。
氢气能源的开发和利用
氢气能源的开发和利用第一章：氢气能源的概述氢气被认为是未来能源中最为重要和最为前景的一种，它具有高效、清洁、无污染、储存方便的特点，已经被广泛应用于汽车、航空、航天、工业等领域。
目前，全球各国都在积极开展氢气能源的研发和利用工作，以期能够更好的保护环境、缓解能源压力。
第二章：氢气能源储存技术氢气的储存一直是氢能技术研究的难点之一，目前氢气储存技术主要有：压缩储氢、液态储氢、固态储氢、化学储氢等。
其中，压缩储氢和液态储氢是目前使用最广泛的储存技术，且随着科学技术的进步，固态储氢和化学储氢的应用也逐渐增加。
第三章：氢气能源使用领域氢气能源目前主要应用于汽车、航空、航天、工业等领域。
在汽车领域中，氢燃料电池汽车被认为是未来汽车技术的首选方案，目前全球已经有多家汽车厂商接连推出了商用化的氢燃料电池汽车。
在航空、航天领域中，氢气作为燃料被广泛应用于火箭、卫星、飞艇等设备中。
在工业领域中，氢气被应用于炼铁、化工、食品、电子等领域，起到了重要的作用。
第四章：氢气能源的开发和利用国别分析目前，全球各国都在积极探索氢气能源的开发和利用，以期能够更好地应对能源危机和环境污染问题。
日本是全球氢燃料电池汽车应用最为广泛的国家，其政府在氢能技术研究、氢气基础设施建设等方面的投入非常大。
欧洲国家也非常重视氢气能源的开发和利用，德国、法国、英国等国家均在积极推进氢气能源的发展。
中国政府也将氢气能源作为重点发展的战略性新兴产业，目前已经有多项涉及氢气能源的政策和投资。
第五章：氢气能源的优缺点氢气能源作为一种新兴能源，具有多种优点，如清洁、高效、无污染、可再生、用途广泛等。
但是氢气能源也有其缺点，如储存、产生成本高、氢气难以在常温常压下储存等。
因此，针对这些问题需要不断地进行技术研究和探索，以期将氢气能源的优点更好地发挥出来并弥补其缺点。
第六章：结论氢气作为一种新兴能源，受到各国政府和学术界的高度关注和支持。
目前氢气能源已经应用于多个领域中，但是也存在一些技术问题和困难需要解决。
氢能利用及技术发展方向综述
氢能利用及技术发展方向综述一、氢能源的前景目前世界各国都在因地制宜的发展核能、太阳能、地热能、风能、生物能、海洋能和氢能等新型能源，其中氢能以资源丰富、热值高、无污染等优点被认为是未来最有希望的能源之一。
美、欧、日等发达国家都从国家可持续发展和安全战略的高度，制定了长期的氢能源发展战略。
美国的氢能发展路线图从时间上分为4 个阶段：①技术、政策和市场开发阶段；②向市场过渡阶段；③市场和基础设施扩张阶段；④走进氢经济时代。
从2000年至2040年，每10年实现一个阶段。
而欧盟划分为三个阶段，即短期，从2000年到2010年；中期，从2010年到2020年；中远期，从2020年到2050年。
第一阶段将开发小于500kW的固定式高温燃料电池系统(MCFCPSOFC）；开发小于300kW的固定式低温燃料电池系统(PEM)。
第二阶段是新的氢燃料家用车比例要达到5%，其他氢燃料交通工具比例达到2%。
所有车的平均二氧化碳排放量减少2.8g/km，二氧化碳年排放量减少1500万t。
第三阶段是新的氢燃料家用车比例要达到35%，其他氢燃料交通工具比例达到32%。
所有车的平均二氧化碳排放量减少44.8g/km，二氧化碳年排放量减少2.4亿t 。
中国对氢能的研究与发展可以追溯到上世纪60年代初，中国科学家为发展国家的航天事业，对作为火箭燃料的液氢的生产、H2/02燃料电池的研制与开发进行了大量有效的工作。
上世纪7O 年代，将氢作为能源载体和新的能源系统进行开发。
2003 年11月中国加入了“氢能经济国际合作伙伴”，成为其首批成员国之一。
在中国公布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》和《国家“十一五”科学技术发展规划》中都列入了发展氢能和燃料电池的相关内容。
目前中国已在氢能相关技术的研发领域取得了多方面的进展。
在国家科技部和各部委基金项目的支持下，中国已初步形成了一支由高等院校、中科院、能源公司、燃料电池公司、汽车制造企业等为主的从事氢能与燃料电池研究开发及利用的专业队伍，研发领域涉及氢经济相关技术的基础研究、技术开发和示范试验等方面。
氢能的主要利用方式
氢能的主要利用方式氢能由于来源多样、清洁低碳、灵活高效、应用场景丰富等优点，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。
并已成为全球新一轮碳减排和碳中和的首选方向，被多个国家纳入能源战略部署中。
氢能的利用方式主要有氢内燃机、燃料电池：氢内燃机保留了传统内燃机的主要结构和系统，可以利用工业副产氢气，通过燃烧方式转化能量达到与燃料电池相近的热效率，并具有低成本的显著优势。
燃料电池具有效率高、零排放的优点，但其技术难度大、成本高、对配套体系建设依赖强。
下面笔者带领大家了解这两种氢能利用方式。
一、氢内燃机1、进气道喷射氢内燃机对于进气道喷射氢内燃机，由于缸内残余热量和高温排气等因素的影响，新鲜氢气与空气混合气在进气门关闭前就已点燃产生回火现象。
这种不正常燃烧对氢内燃机的稳定性、可靠性和安全性产生非常不利的影响。
从已发表的文献看，回火的原因主要与点火系统、燃烧室设计和气道内混合气浓度等因素有关。
2021年12月21日，“玉柴”发布了中国首台商用车氢内燃机。
采用了高压多点进气道喷射技术、高效低惯量涡轮增压技术、高效稀薄燃烧技术等多项先进的专项技术，并对整机结构、燃烧和配气等子系统进行了优化升级，攻克了氢内燃机易回火、易爆震等技术难题。
从“玉柴”官方的报道可以看出，此次“玉柴”发布的氢内燃机为进气道喷射氢内燃机。
2、缸内直喷氢内燃机与进气道喷射相比，缸内直喷氢内燃机可以在进气门关闭后再喷射，避免氢气回流进入进气道导致回火。
在相同工况下，直喷氢内燃机可以采用更稀薄的燃烧方式，提升热效率。
缸内直喷氢内燃机与进气道喷射内燃机的比较见图1。
由图1可知，在相同工况下，缸内直喷氢内燃机的功率在3种内燃机中最高。
目前，氢气喷嘴是制约缸内直喷氢内燃机各项性能提升的关键，低压、大流量喷嘴设计开发是缸内直喷氢内燃机走向实际应用的必经之路。
图1 缸内直喷氢内燃机与进气道喷射内燃机的比较二、燃料电池燃料电池是以氢气为燃料，通过电化学反应将燃料中的化学能直接转变为电能的发电装置。
详解氢能源
详解氢能源能源、材料和信息是近代社会得以繁荣和发展的三大支柱。
煤、石油、天然气是当今重要的三大化石燃料，由于它们具有不可再生性，因此随着它们耗量的日益增加，其储量将日益减少，而且终有一天这些资源将要枯竭，因此，目前世界各国都在大力探索一些不依赖化石燃料的、储量丰富的新的能源，如太阳能，潮汐能、地热、氢燃料和核能等等。
其中氢能不仅具有不依赖化石燃料、储量丰富的特点，而且氢能的研究还迎合了工业化国家日趋严格的环保政策，因而各国对氢能的研究变的日益活跃起来。
氢能也被认为是最有发展前途的新型能源。
为充分了解氢能源，本文从氢能的特点、氢能的开发技术关键、氢能的应用领域、今后氢能的发展方向四个方面进行了研究，分别作以介绍，以增进人们对新能源氢的系统认识，为接受并使用新能源打下基础。
1. 氢能的特点氢位于元素周期表之首，它的原子序数为1，在常温常压下为气态，在超低温高压下又可成为液态。
作为能源，氢有以下特点：1.1 所有元素中，氢重量最轻。
在标准状态下，它的密度为0.0899g/l；在-252.7°C时，可成为液体，若将压力增大到数百个大气压，液氢就可变为固态氢。
1.2 所有气体中，氢气的导热性最好，比大多数气体的导热系数高出10倍，因此在能源工业中氢是极好的传热载体。
1.3 氢是自然界存在最普遍的元素，据估计它构成了宇宙质量的75％，存储量大。
除空气中含有氢气外，它主要以化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。
据推算，如把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大90O0倍。
1.4 氢的发热值高，除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，为142,351kJ/kg，是汽油发热值的3倍。
1.5 氢燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，3％－97％范围内均可燃。
而且燃点高，燃烧速度快。
1.6 氢本身无毒，与其他燃料相比氢燃烧时最清洁，除生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质，少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境。
氢能源的开发和利用
氢能源的开发与利用摘要文章综述了氢能利用的巨大潜能，氢能在实际生活中的主要应用以及在国防工业中的应用.氢能在未来的能源战略中处于重要地位关键词氢能源氢气能发电燃料电池氢气能发电气体压缩技术氢是二次能源，不可能自己存在，必须用分离的方法。
目前使用最多的方法就是电解水，此外，还有一些生物制备方法也可以作为产氢的方案。
风能、潮汐能、核能和太阳能等都要先转化成电能然后再通过电解的方法分解出氢。
氢能的最大优势就是可以储存，而电能则无法储存。
同时，氢很轻，1立方米的液氢只有约70千克，但是能量密度很高。
当今世界开发新能源迫在眉睫，原因是目前所用的能源如石油、天然气、煤，均属不可再生资源，地球上存量有限，而人类生存又时刻离不开能源，所以必须寻找新的能源。
氢作为能源有许多优越性。
水通过光分解可制得氢，水是取之不尽，用之不竭的原料，又十分低廉，地球的表面有是水，储量很大。
氢燃料燃烧后又生成水，是一种燃烧无害、十分清洁的能源。
氢在储存、输送上比电力损失小，而且氢燃烧热值高，1kg氢燃烧产生的热量相当于3kg汽油或4.5 kg焦炭的发热量。
但是在实际的应用中氢的存储与运输，以及利用太阳能分解水制取氢，一直是制约氢能发展的问题。
时至今日，氢能的利用已有长足进步。
自从1965年美国开始研制液氢发动机以来，相继研制成功了各种类型的喷气式和火箭式发动机。
美国的航天飞机已成功使用液氢做燃料。
我国长征2号、3号也使用液氢做燃料。
利用液氢代替柴油，用于铁路机车或一般汽车的研制也十分活跃。
氢汽车靠氢燃料、氢燃料电池运行也是沟通电力系统和氢能体系的重要手段。
目前，世界各国正在研究如何能大量而廉价的生产氢。
利用太阳能来分解水是一个主要研究方向，在光的作用下将水分解成氢气和氧气，关键在于找到一种合适的催化剂。
如今世界上有50多个实验室在进行研究，至今尚未有重大突破，但它蕴育着广阔的前景。
发展氢能源，将为建立一个美好、无污染的新世界迈出重要一步一.氢能源的开发利用现状1.依靠氢能可上天古代，秦始皇统一中国，他想长生不老，曾积极支持炼丹术。
氢能源的开发和利用
氢能源的开发和利用近年来，随着全球能源需求的不断增加以及环境污染的日益加剧，氢能源作为一种可持续和清洁的能源，正受到越来越多的关注和重视。
本文将从氢能源的定义、制备、存储和利用等方面进行讨论，探讨氢能源在未来的应用前景。
一、氢能源的定义氢是一种化学元素，其原子是由一个质子和一个电子组成的。
氢能源就是使用氢作为能源的形式，其能量可以通过氢与氧反应生成水的方式转化为电能或热能。
氢能源分为两种：一是作为燃料应用，由氢能源供应设施提供给各种各样的氢能源设备；二是作为一种存储形式，将电能转化为氢气存储，以便将来使用。
二、氢能源的制备氢气是一种极其环保和干净的燃料，但是它不是一种能源，只是一种能源储存形式。
因此，氢气的制备是氢能源的第一步。
目前，制备氢气的方法主要有三种：蒸汽重整法、电解法和光电解法。
1、蒸汽重整法蒸汽重整法是目前应用最广泛的氢气制备方法，其原理是在高温和高压条件下将烃类化合物和水蒸汽反应，产生氢气和二氧化碳。
2、电解法电解法是利用电解质溶液中水分子的电解而生产氢气的方法。
这种方法不需要使用化石燃料，因此没有任何污染，是非常环保的。
3、光电解法光电解法是一种新兴的氢气制备技术，其原理是利用太阳能和某些材料中的光催化剂，通过光化学反应将水分解为氧气和氢气。
三、氢能源的存储由于氢气是一种无色、无味、无毒、轻质、易逸散的气体，所以其贮存是一项重要的挑战。
目前有几种常用的贮存方法，包括压缩储氢、液态储氢和化合物储氢。
1、压缩储氢压缩储氢是将氢气压缩至超过一定的压力，然后贮存在氢气罐或氢气储存器中。
这种方法的优点是运输和贮存成本低，但是需占用大量空间。
2、液态储氢液态储氢是将氢气液化后贮存在储存容器中，这种方法的容量比压缩储氢大，但是也面临着制冷、危险和易泄漏等问题。
3、化合物储氢化合物储氢是一种将氢气存储在一种氢吸附材料中的储存方法，这种材料可以在常温下和常压下吸附氢气，从而实现氢气储存。
这种方法具有良好的安全性和贮存性能。
氢能源的开发和利用()资料
氢能源的开发和利用摘要随着化石燃料等不可再生资源的日益紧缺和环境污染日益加重，人们迫切需要寻找替代能源。
氢能作为可持续、清洁的能源而被广泛研究，是未来人类的理想能源之一，对整个世界经济的可持续发展具有重要的战略意义。
本文主要述评了氢能制备、氢能储运、氢能利用在国际和国内的最新研究动态，并对氢能未来开发前景进行了展望。
关键词：氢能源氢能制备储氢技术氢能利用目录前言 (3)第一章氢能制备方法 (4)1.1矿物燃料制氢 (4)1.2电解水制氢 (4)1.3甲烷催化热分解制氢 (4)1.4生物制氢 (5)第二章储氢技术 (6)2.1高压气态储氢 (6)2.2低温液态储氢 (6)2.3固态储氢 (6)第三章氢能利用方法 (7)3.1氢内燃机 (7)3.2燃料电池 (7)3.3核聚变 (8)第四章国内外氢能研究开发现状 (9)第五章展望和总结 (11)参考文献 (12)致谢 (13)前言能源是现代社会人类生活、生产中必不可缺的东西。
随着社会经济的发展，人们对能源的需求越来越高。
然而在能源开发及利用的研究总，人们发现有的能源与一般的矿物能源不同，入太阳能、风能、潮汐能等再生性能源。
氢能作为一种储量丰富、来源广泛、能力密度高、清洁的绿色能源及能源载体，被认为是连接化石能源向可再生能源过度的主要桥梁。
作为能源，氢能具有无可比拟的潜在开发价值。
氢是自然界最普遍存在的元素，它主要以化合物的形态储存于水中，而水是地球上最广泛的物质；除核燃料外，氢的发热值在所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高；氢燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快；氢本身无毒，于其他燃料相比氢燃烧时最清洁。
氢能利用形式多，既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用为结构材料。
用氢代替煤和石油，不需要对现有的技术装备作重大的改造，现在的内燃机稍加改装即可使用。
所有气体中，氢气的导热性最好，比大多数气体的导热系数高出10倍，在能源工业中氢是极好的传热载体。
氢能的开发与利用
化学与环境工程系
0908101唐益宁
氢能的开发与利用
2.氢能的产生方式
缺点：消耗大 1》以天然气，石油和煤为原料，在高温下 量的电能，成 本高 与水蒸气反应
2》电解水制氢气 3》利用太阳能分解水制氢气 4》利用热化学制氢气 5》利用蓝藻等低等植物和微生物在阳光作 用下释放氢气
化学与环境工程系
0908101唐益宁
4》5》 为最佳 方式
氢能的开发与利用
电解水制氢
电解水由分别发生在阴极和阳极的两个化学
反应组成, 如式(1),(2)和(3): Anode: H2O + electrical energy → 0.5 O2 + 2H+ + 2e- (1) Cathode: 2H+ + 2e- → H2 (2) Overall: H2O + electrical energy → H2 +0.5 O2(3)
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氢能的开发与利用
(3) 热化学制氢。这种方法是通过外加高温 使水起化学分解反应来获取氢气。到目前为 止虽有多种热化学制氢方法，但总效率都不 高，仅为20%-50%，而且还有许多工艺问题 需要解决。依靠这种方法来大规模制氢还有 待进一步研究。
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氢能的开发与利用
用于燃料电池，化学能转化为电能 电解，电能转化为化学能
H2O
燃烧，释放热能
H2、O2
使用催化剂，利用太阳能分解水
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氢能的开发与利用 【思考】氢 Nhomakorabea是一种理想的，极有前途
的二级能源，它被人们视为理想的“绿 色能源”，大家知道几种产生氢能的方 式？这些方式有哪些优点和缺点呢？
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氢能的开发利用精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-氢能的开发与利用摘要伴随21世纪的到来，世界各国都面临着亟待解决的能源问题。
氢能是高效清洁环保型新能源，当前在世界范围内氢能源研究开发十分活跃，在我国发展氢能源具有重要的战略意义。
文章总结了氢能源的生产现状和未来的发展趋势，详述了氢能源制备和存储所面临的问题，提出了关于氢能源未来发展趋势的一些见解。
关键词氢能源生物制氢储氢材料Abstract Along with the coming of the 21st century，every country of the world encountered with the problem of energy requirement．Hydrogen is a best kind of new green energy with high calorific value．Its development has very important denotation of strategy in our country．Essay summarizes the status of research hydrogen energy and write up two questions we facingduring the produce and storage of hydrogen last show some viewsabout developing of hydrogen energy.Keywords hydrogen energy hydrogen produced using living thingshydrogen storage materials1. 引言面对当前石油危机，世界各国都高度重视，都在千方百计地寻找对策，有的不断地加大石油天然气开发；有的大力发展太阳能和风能；有的不断加大对绿色再生资源的开发利用；有的不惜耗费巨资进行煤变油，以应对石油短缺和恐慌。
即使如此，从目前情况来看，解决石油危机没有也不可能有较大起色和效果，更谈不上从根本上遏制石油危机对各国发展造成的严重危害。
因此，当前大力发展氢能源就是突破石油魔咒，实现新能源战略拐点的最好选择。
因为石油天然气存量有限，风能和太阳能受气候影响，绿色再生资源受土地和时间的限制，煤变油受资源技术和生产成本的限制，它们都是半天候的资源。
而只有氢能源才是全天候的资源。
地球上的水可谓是取之不尽、用之不竭，用水制作氢能源有着无可比拟的巨大优势和无限广阔的前景。
2.研究概况氢能众所周知，氢分子与氧分子化合成水，氢通常的单质形态是氢气，它是无色无味，极易燃烧的双原子的气体，氢气是密度最小的气体。
在标准状况（0摄氏度和一个大气压）下，每升氢气只有克重——仅相当于同体积空气质量的二十九分之二。
氢是宇宙中最常见的元素，氢及其同位素占到了太阳总质量的84%，宇宙质量的75%都是氢。
氢具有高挥发性、高能量，是能源载体和燃料，同时氢在工业生产中也有广泛应用。
现在工业每年用氢量为5500亿立方米，氢气与其它物质一起用来制造氨水和化肥，同时也应用到汽油精炼工艺、玻璃磨光、黄金焊接、气象气球探测及食品工业中。
液态氢可以作为火箭燃料，因为氢的液化温度在－253℃。
氢能在二十一世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源。
它是一种极为优越的新能源，有无可比拟的潜在开发价值。
(1)氢是自然界存在最普遍的元素，据估计它构成了宇宙质量的75％，除空气中含有氢气外，它主要以化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。
(2)除核燃料外，氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，达kg，每千克氢燃烧后的热量，约为汽油的3倍，酒精的倍，焦炭的倍；(3)所有元素中，氢重量最轻。
在标准状态下，它的密度为L；氢可以以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各种应用环境的不同要求；(4)氢燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快；(5)氢本身无毒，与其他燃料相比氢燃烧时最清洁，除生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质，少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境，而且燃烧生成的水还可继续制氢，反复循环使用；(6)氢能利用形式多，既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作结构材料。
用氢代替煤和石油，不需对现有的技术装备作重大的改造，现在的内燃机稍加改装即可使用；(7)所有气体中，氢气的导热性最好，比大多数气体的导热系数高出10倍，因此在能源工业中氢是极好的传热载体。
研究现状中国对氢能的研究与发展可以追溯到60年代初，中国科学家为发展本国的航天事业，对作为火箭燃料的液氢的生产，H2/02燃料电池的研制与开发进行了大量而有效的工作。
将氢作为能源载体和新的能源系统进行开发，则是7O年代的事。
氢能的开发利用首先必须解决氢源问题，大量廉价氢的生产是实现氢能利用的根本。
氢是一种高密度能源，一般说来，生产氢要消耗大量的能量。
因此，必须寻找一种低能耗、高效率制氢方法。
安全、高效、高密度、低成本的储氢技术，是将氢能利用推向实用化、规模化的关键。
多年来，我国氢能领域的专家和科学工作者在国家经费支持不多的困难条件下，在制氢、储氢和氢能利用等方面，仍然取得了不少的进展和成绩。
但是，由于我国在氢能方面投入资金数量过少，与实际需求相差甚远，虽在单项技术的研究方面有所成就，甚至有的达到了世界先进水平，并且在储氢合金材料方面已实现批量生产，但氢能系统技术的总体水平，尚与发达国家有一定差距。
我国实施可持续发展战略，积极推动包括氢能在内的洁净能源的开发和利用。
近年来，在氢能领域取得了多方面的进展。
我国已初步形成一支由高等院校、中国科学院及石油化工等部门为主的从事氢能研究、开发和利用的专业队伍。
在国家自然科学基金委员会、国家科学技术部、中国科学院和中国石油天然气集团公司的支持下，这支队伍承担着氢能方面的国家自然科学基金基础研究项目、国家“863”高技术研究项目、国家重点科技攻关项目及中国科学院重大项目等。
科研人员在制氢技术、储氢材料和氢能利用等方面进行了开创性工作，拥有一批氢能领域的知识产权，其中有些研究工作已达到国际先进水平。
3. 研究方法目前的研究方法主要围绕氢能的制备和储存两个方面来进行氢能的制备目前我国97%的氢气是由化石燃料生产的，其余的通过水电解法、太阳能制氢、生物制氢等方法生产。
化石燃料制造氢气要向大气排放大量的温室气体，对环境不利。
水电解制造氢气则不产生温室气体，但是生产成本较高。
因此水解制氢适合电力资源如水电、风能、地热能、潮汐能以及核能比较丰富的地区。
从含烃的化石燃料中制氢这是过去以及现在采用最多的方法，它是以煤、石油或天然气等化石燃料作原料来制取氢气。
自从天然气大规模开采后，传统制氢的工业中有96％都是以天然气为原料，天然气和煤都是宝贵的燃料和化工原料，其储量有限，且制氢过程会对环境造成污染，用它们来制氢显然摆脱不了人们对常规能源的依赖和对自然环境的破坏。
电解水制氢这种方法是基于氢氧可逆反应分解水来实现的。
为了提高制氢效率，电解通常在高压下进行，采用的压力多为～ MPa。
目前电解效率为50％～70％。
由于电解水的效率不高且需消耗大量的电能，因此利用常规能源生产的电能来进行大规模的电解水制氢显然是不合算的。
随着太阳能研究和利用的发展，人们已开始利用阳光分解水来制取氢气。
在水中放入催化剂，在阳光照射下，催化剂便能激发光化学反应，把水分解成氢和氧。
例如，二氧化钛和某些含钌的化合物，就是较适用的光水解催化剂。
人们预计，一旦当更有效的催化剂问世时，水中取“火”——制氢就成为可能，到那时，人们只要在汽车、飞机等油箱中装满水，再加入光水解催化剂，那么，在阳光照射下，水便能不断地分解出氢，成为发动机的能源。
生物制氢生物制氢以生物活性酶为催化剂，利用含氢有机物和水将生物能和太阳能转化为高能量密度的氢气。
与传统制氢工业相比，生物制氢技术的优越性体现在：所使用的原料极为广泛且成本低廉，包括一切植物、微生物材料，工业有机物和水；在生物酶的作用下，反应条件为温和的常温常压，操作费用十分低廉；产氢所转化的能量来自生物质能和太阳能，完全脱离了常规的化石燃料；反应产物为二氧化碳，氢气和氧气，二氧化碳经过处理仍是有用的化工产品，可实现零排放的绿色无污染环保工程。
由此可见，发展生物制氢技术符合国家对环保和能源发展的中、长期政策，前景光明。
①微生物制氢利用微生物在常温常压下进行酶催化反应可制得氢气。
这方面的最初探索大概在1942年前后。
科学家们首先发现一些藻类的完整细胞，可以利用阳光产生氢气流。
7年之后，又有科学家通过试验证明某些具有光合作用的菌类也能产生氢气。
此后，许多科学工作者从不同角度展开了利用微生物产生氢气的研究。
近年来，已查明在常温常压下以含氢元素物质(包括植物淀粉、纤维素、糖等有机物及水)为底物进行生物酶催化反应来制得氢气的微生物可分为5个种类，即：异养型厌氧菌、固氮菌、光合厌氧细菌、蓝细胞和真核藻类。
其中蓝细胞和真核藻类产氢所利用的还原性含氢物质是水；异养型厌氧菌、固氮菌、光合厌氧细菌所利用的还原性含氢物质则是有机物。
按氢能转化的能量来源来分，异养型厌氧菌，固氮菌依靠分解有机物产生ATP来产氢；而真核藻类、蓝细胞、光合厌氧细菌则能通光合作用将太阳能转化为氢能。
②生物质制氢在生物技术领域，生物质又称生物量，是指所有通过光合作用转化太阳能生长的有机物，包括高等植物，农作物及秸秆，藻类及水生植物等。
利用生物质制氢是指用某种化学或物理方式把生物质转化成氢气的过程。
降低生物制氢成本的有效方法是应用廉价的原料，常用的有富含有机物的有机废水，城市垃圾等，利用生物质制氢同样能够大大降低生产成本，而且能够改善自然界的物质循环，很好地保护生态环境。
通过陆地和海洋中的光合作用，每年地球上所产生物量中所含的能量是全世界人类每年消耗量的l0倍。
生物质的使用为液态燃料和化工原料提供了一个有充足选择余地的可再生资源，只要生物质的使用跟得上它的再生速度，这种资源的应用就不会增加空气中CO的含量。
就纤维素类生物质而言，我国农村可供利用的农作物秸秆达5亿到6亿吨，相当于2亿多吨标准煤。
林产加工废料约为3 000万吨，此外还有1000万吨左右的甘蔗渣。
这些生物质资源中，有16％到38％是作为垃圾处理的，其余部分的利用也多处于低级水平，如造成环境污染的随意焚烧、采用热效率仅约为10％的直接燃烧方法等。