氢能源的制备与存储
氢能源的制备和应用技术
氢能源的制备和应用技术一、引言“氢是宇宙之中最常见的元素之一,它是一种清洁、高效的能源来源。
”随着人们对环保和可持续发展的意识日益增强,氢能源作为一种可再生的,零排放的能源,逐渐成为科技界研究和探索的热门领域。
本文将介绍氢能源的制备和应用技术,让我们一起了解氢能源的未来!二、氢能源制备技术氢气制备的主要方法为燃烧天然气或煤炭等化石燃料,但这种方法会产生CO₂等有害气体,不符合环保要求。
因此,目前常用的氢气制备技术有以下三种。
1.水电解法水电解法是将水分解成氢气和氧气,需要使用电流。
水电解法生产出来的氢气是零排放、纯净的,并且可以在任何时间、任何地点制备,适用性广泛。
2.燃料重整法燃料重整法是将燃料加热至高温下进行热分解,并反应与水蒸气,制备氢气。
该方法可以利用化石燃料或生物燃料制备氢气,但是仍会产生CO₂等有害气体,需要进一步净化和处理。
3.太阳能分解法太阳能分解法是利用太阳能将水分解成氢气和氧气,与水电解法类似,也是一种绿色的制氢技术。
但是该技术仍需要进一步优化,以提高效率和降低成本。
三、氢能源应用技术随着氢能源制备技术的发展和成熟,氢能源的应用也越来越广泛,下面我们将分别介绍氢能源在交通、能源储存和工业领域的应用技术。
1.交通领域氢能源在交通领域的应用主要有两种形式:氢燃料电池汽车和氢燃料电池车船。
氢燃料电池汽车由氢气和氧气反应生成电能,以驱动汽车。
氢燃料电池车船则可以用于海上运输和港口作业等领域。
氢燃料电池车辆的续航里程和加注设施等方面存在很多挑战,但是其可再生、零排放的特点使其成为未来可持续发展的重要方向。
2.能源储存能源储存是氢能源应用的重要领域之一,氢气可以用于制备氢气能储存系统(HESC)。
HESC是一种利用高压水的氢气储存设施,可用于储存大量的氢气,以满足能源储备和供电需求。
随着氢燃料电池汽车的普及和需求的增加,氢气储存技术也将得到进一步发展和完善。
3.工业领域氢气在工业领域的应用也十分广泛,主要包括化工、电力和金属冶炼等领域。
氢能源的制备和利用
氢能源的制备和利用氢能源是一种重要的新能源形式,它具有高能量密度、环保、可再生等特点,已经被认为是未来能源的一种重要发展方向。
如何制备和利用氢能源,成为当今社会的重要研究方向。
一、氢能源的制备1. 利用化石能源制备氢能源目前,通过重整天然气、煤和石油等化石燃料,可以制备氢能源。
这种制备方法虽然便捷快速,但是存在着严重的环境污染和资源浪费问题。
同时,这种制备方法的成本也较高,不利于氢能源的广泛应用。
2. 利用生物质制备氢能源生物质是一种可再生资源,可以通过发酵、厌氧消化等方法将其转化成氢气。
这种制备方法具有环保、可再生等优点,但是需要消耗大量的水和能源,且过程比较复杂,成本较高。
3. 利用水和太阳能制备氢能源利用水和太阳能制备氢能源是一种无污染、可再生的制备方法,被认为是最理想的制备方法。
这种方法利用太阳能将水分解成氧气和氢气,不会产生任何污染物。
但是,这种方法目前的效率较低,需要进一步研究和发展。
二、氢能源的利用1. 用于汽车氢能源可以被用于汽车的动力系统中,将氢气转化成电能来驱动电动车。
这种方式不仅可以实现零排放,还具有高效能、低噪音等优点,是未来汽车发展的重要方向之一。
2. 用于发电氢能源也可以被用于发电,通过将氢气与氧气反应,产生水和电能。
这种方法可以实现零排放,还可以利用原电能提高发电效率。
但是,这种方法需要大规模的氢气储存和运输,并且还需要进一步提高转换效率。
3. 用于航空氢能源还可以被用于航空领域,将氢气作为燃料燃烧产生热能驱动引擎。
这种方式可以实现零排放,同时还具有高能量密度、低噪音等优点,是未来航空领域发展的一个重要方向。
总之,氢能源的制备和利用,是一个复杂而庞大的系统,需要多方面的研究和发展。
希望随着技术的发展和创新,氢能源可以更加广泛地应用于各个领域,为人类的未来带来更多的希望和机遇。
氢能源的制备和使用技术
氢能源的制备和使用技术随着环保意识的逐渐普及,越来越多的人开始关注新能源的发展和应用。
其中,氢能源被誉为绿色能源的未来之路,因其高效、清洁、可再生而备受关注。
那么,氢能源的制备和使用技术是如何实现的呢?一、氢能源制备氢能源的制备方法主要有水电解法、天然气重整法、生物质气化法和光解水法等。
(一)水电解法水电解法是利用电能将水分子分解为氢和氧的方法。
该方法具有无污染、高纯度、安全性好等优点,并可用于高纯氢气的生产,但需要大量的电能,经济性不高。
(二)天然气重整法天然气重整法是利用天然气进行高温重整反应,将碳氢化合物转化为氢气和二氧化碳。
由于天然气资源丰富,该方法被广泛应用,但却产生了大量的二氧化碳排放,对环境造成了影响。
(三)生物质气化法生物质气化法是将生物质加热分解,得到氢气和其他有用气体的方法。
该方法具有低污染、可再生、资源广泛等优点,但是生物质本身对水分敏感,在加工过程中容易引发腐败和变质,加工成本高。
(四)光解水法光解水法是利用太阳光能将水分解为氢和氧的方法。
该方法具有净化空气的效果,无二氧化碳排放,并且能够自主发电,但需要大量的太阳光能,夜晚和阴天时生产效率低下。
二、氢能源应用技术氢能源目前主要应用于交通运输、工业和电力领域,其中以交通运输最为突出。
(一)交通运输领域氢能源在交通运输领域逐渐得到应用,主要表现为燃料电池汽车。
燃料电池汽车使用氢作为燃料,其排放物只有水,无污染,是目前环保最为突出的车型之一,但由于其生产成本较高,价格昂贵,导致普及面较窄。
(二)工业领域氢能源在工业领域主要用于制造氢气和化肥等。
氢气作为工业气体,在化学、石油、钢铁等行业有广泛的应用,但由于其生产成本较高,需要进一步技术创新和市场支撑。
同时,利用氢气进行化肥制造,能够提高肥料产量和质量,减少污染,但也需要大量的能源和技术支撑。
(三)电力领域氢能源在电力领域主要用于燃料电池发电和氢燃料发电。
前者是利用燃料电池将氢气转化为电能,实现高效能源转化和清洁能源利用。
氢能源技术的设备要求
氢能源技术的设备要求氢能源作为一种清洁、可再生的能源形式,越来越受到全球范围内的关注。
随着氢能源技术的不断发展,相关设备的要求也逐渐提升。
本文将从氢能源制备、存储和利用三个方面,详细介绍氢能源技术的设备要求。
一、氢能源制备设备要求1. 电解水设备:电解水是目前最常用的制备氢气的方法之一,其设备要求主要包括电解槽、电源和电解液等。
电解槽需要具备高效的电解性能和稳定的工作温度,以提高水的电解效率和氢气的纯度。
电源需要提供稳定的直流电流,以确保电解反应的正常进行。
电解液需要是一种离子导电性良好的溶液,常用的电解液包括氢氟酸、硫酸和碱金属氢氧化物溶液等。
2. 甲烷重整设备:甲烷重整是一种制备氢气的重要方法,其设备要求主要包括甲烷气源、催化剂和反应器等。
甲烷气源需要提供高纯度的甲烷气体,以确保反应的高效进行。
催化剂需要具备高活性和稳定性,以促进甲烷重整反应的进行,并减少副反应的发生。
反应器需要具备合适的温度和压力条件,以保证反应的高效进行,并控制产物中杂质的生成。
二、氢能源存储设备要求1. 氢气压力容器:氢气压力容器是存储氢气的重要设备,其要求主要包括容器材料、设计压力和容器结构等。
容器材料需要具备良好的强度和密封性,常用的材料包括高强度钢、碳纤维增强聚合物等。
设计压力需要根据氢气的储存要求确定,一般为高压和超高压。
容器结构需要合理设计,以保证容器的稳定性和安全性,同时满足氢气充放气的需求。
2. 液态氢储罐:液态氢储罐是存储液态氢的重要设备,其要求主要包括材料选择、绝热保温和安全措施等。
材料选择需要考虑到液态氢的极低温度和蒸发性,常用的材料包括不锈钢、铝合金和玻璃钢等。
绝热保温需要采用合适的保温材料和结构,以减少液态氢的蒸发损失。
安全措施需要确保储罐的密封性和抗震性等,以防止液态氢溢出和爆炸等意外事件的发生。
三、氢能源利用设备要求1. 燃料电池设备:燃料电池是一种将氢气和氧气通过电化学反应转化为电能的设备,其要求主要包括电解质膜、电极材料和催化剂等。
氢能源的生产与储存技术
氢能源的生产与储存技术随着环境污染日益严重和对传统能源的依赖程度不断加深,人们对新型能源的研发和应用越来越感兴趣。
氢能源作为一种清洁、高效的能源形式,逐渐引起了广泛关注。
本文将从氢能源的生产和储存两个方面来讨论相关技术。
一、氢能源的生产技术1. 电解水制氢技术电解水制氢技术是目前最常用的氢能源生产技术之一。
该技术通过电解水来分解水分子,产生氢气和氧气。
其中,水可以来自于海水、地下水或污水处理厂的废水等多种来源。
在该过程中,可通过不同的电解设备和催化剂来提高氢气的产量和纯度。
2. 化石燃料重整技术化石燃料重整技术是另外一种常见的氢能源生产技术。
该技术通过将化石燃料如天然气、煤炭等与蒸汽进行反应,产生一氧化碳和氢气。
随后,再通过水煤气变换反应、甲烷重整等步骤纯化氢气。
这种技术具有较高的效率,但同时也会产生二氧化碳等温室气体,需要进行有效的排放控制。
3. 生物质发酵制氢技术生物质发酵制氢技术是一种利用生物质原料(如农作物秸秆、粪便等)进行氢气生产的技术。
该技术通过微生物的发酵代谢过程,将生物质中的有机物质转化为氢气和二氧化碳等产物。
这种技术具有环保、可持续等优点,但同时也面临着原料供应稳定性和成本高的挑战。
二、氢能源的储存技术1. 炼化储氢技术炼化储氢技术是一种通过物理吸附或化学反应将氢气储存在材料中的技术。
其中,物理吸附使用具有高表面积的材料(如活性碳、金属有机骨架材料等)吸附氢气;化学反应采用氢化物形成和氢离子储存等方式固定氢气。
这种技术具有储氢密度高、稳定性好等优势,但同时也存在着充放氢速度慢和循环寿命短的限制。
2. 液化储氢技术液化储氢技术是将氢气在低温下液化并储存的技术。
该方法在氢能源应用中具有较长历史和广泛应用。
液化储氢技术将氢气通过压缩和冷却等步骤使其转化为液态,从而实现高密度储存。
但该技术需要消耗大量的能量来制冷,且在储存和输送过程中还要面临安全隐患。
3. 吸附储氢技术吸附储氢技术使用氢气吸附材料(如金属有机骨架、多孔性硅等)吸附氢气并以化学键形式储存。
氢储能工艺
氢储能工艺是一种将电能转化为氢能并储存起来的技术。
其基本原理是利用电力将水分解成氢和氧,将产生的氢气储存起来,以备后续使用。
氢储能工艺一般包括以下几个步骤:
1. 电解水:通过电解水的方式将水分解成氢气和氧气。
这一步骤需要电能作为驱动力,其中负极产生氢气,正极产生氧气。
2. 氢气储存:将产生的氢气进行储存,一般采用压缩氢气或液态氢气的方式。
压缩氢气可以将氢气压缩到高压容器中,液态氢气则需要将氢气冷却至低温并液化。
3. 氢能利用:将储存的氢气用于能源供应。
氢气可以通过燃烧和燃料电池两种方式转化为能量。
燃烧氢气会产生水和热能,而燃料电池则可以将氢气和氧气通过化学反应转化为电能和水。
氢储能工艺的优点包括能够高效储存电能、具有高能量密度、可再生等。
然而,目前氢储能工艺还存在一些挑战,如氢气的储存和输送成本较高、安全性问题等。
因此,氢储能工艺在实际应用中仍面临一些技术和经济上的限制。
氢能源的制备与存储
《新能源材料》课程小论文题目氢能源的制备与存储专业金属材料工程07级姓名#####学号2007440375指导老师########评语2010年6月氢能源的制备与存储摘要伴随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The Produce and Storage of Hydrogen EnergyLuoXinzhong2007440375Abstract 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 facing during the produce and storage of hydrogen energy.At last show some views about developing of hydrogen energy.Keywords hydrogen energy hydrogen produced using living things hydrogen storage materials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。
氢能源的能量转化过程
氢能源的能量转化过程氢能源是一种清洁、高效、可再生的能源,被广泛认为是未来能源发展的重要方向之一。
氢能源的能量转化过程主要包括氢气的制备、储存和利用三个环节。
首先是氢气的制备。
目前,氢气的制备主要有三种方法:热解水、化石燃料重整和电解水。
其中,热解水是利用高温将水分解成氢气和氧气,化石燃料重整是利用化石燃料(如天然气、煤炭等)进行化学反应,产生氢气和二氧化碳,而电解水则是利用电能将水分解成氢气和氧气。
这三种方法各有优缺点,但无论哪种方法,都需要消耗大量的能源。
其次是氢气的储存。
由于氢气具有极低的密度和易燃易爆的特性,因此氢气的储存一直是氢能源应用的难点之一。
目前,氢气的储存主要有三种方式:压缩储氢、液态储氢和固态储氢。
其中,压缩储氢是将氢气压缩到高压状态,存储在氢气瓶中;液态储氢是将氢气冷却至极低温度,使其变成液态,存储在氢气罐中;固态储氢则是将氢气吸附在固体材料中,存储在氢气储存器中。
不同的储氢方式各有优缺点,但都需要解决氢气的安全性和储存效率等问题。
最后是氢气的利用。
氢气的利用主要有两种方式:燃烧和燃料电池。
燃烧是将氢气与氧气反应,产生水和能量,这种方式简单易行,但存在能量利用效率低、污染物排放等问题。
而燃料电池则是将氢气与氧气在电化学反应中产生电能和水,这种方式能够高效利用氢气的能量,且无污染物排放,但需要解决燃料电池的成本和稳定性等问题。
总的来说,氢能源的能量转化过程涉及到氢气的制备、储存和利用三个环节,每个环节都存在着不同的技术难点和挑战。
未来,随着氢能源技术的不断发展和成熟,相信氢能源将会成为一种重要的能源形式,为人类的可持续发展做出贡献。
氢燃料电池的氢气储存和制备技术
氢燃料电池的氢气储存和制备技术氢燃料电池作为一种清洁能源技术,受到了广泛关注。
而氢气的储存和制备技术则是氢燃料电池技术中至关重要的一环。
本文将深入探讨,从而为推动氢能源技术的发展提供参考和指导。
一、氢气的储存技术氢气的储存技术是氢燃料电池技术中的关键环节之一。
目前,氢气的储存方式主要包括压缩储氢、液化储氢和固态储氢。
压缩储氢是将氢气压缩至一定压力下存储,液化储氢是将氢气冷却至液态存储,固态储氢则是将氢气吸附或化学吸附在固体材料中。
各种储氢技术各有优缺点,需要根据具体应用场景选择合适的储氢方式。
1.1 压缩储氢技术压缩储氢技术是目前应用最为广泛的氢气储存方式之一。
通过将氢气压缩至一定压力下,可以将氢气储存于气瓶或储氢罐中。
压缩储氢技术具有储存密度高、成本相对较低的优点,但是需要考虑氢气的压缩能耗、安全性等问题。
1.2 液化储氢技术液化储氢技术是将氢气冷却至低于-253摄氏度的温度下,将氢气液化存储。
液化储氢技术可以提高氢气的储存密度,但是需要考虑氢气的液化能耗、保温等技术难题。
1.3 固态储氢技术固态储氢技术是将氢气吸附或化学吸附在固体材料中,通过吸附、脱附等过程实现氢气的储存。
固态储氢技术具有储存密度高、安全性好的优点,但是需要克服材料吸附、脱附性能等方面的挑战。
二、氢气的制备技术氢气的制备技术是氢燃料电池技术中另一个至关重要的环节。
目前,氢气的制备方式主要包括热重氢化、电解水制氢、天然气蒸汽重整等。
不同的制氢技术具有各自的优缺点,需要根据具体应用场景选择合适的制氢方式。
2.1 热重氢化技术热重氢化技术是通过将天然气等碳氢化合物与水蒸气在催化剂的作用下反应生成氢气和二氧化碳。
热重氢化技术具有制氢效率高、成本相对较低的优点,但是需要考虑二氧化碳的排放和处理等环保问题。
2.2 电解水制氢技术电解水制氢技术是通过电解水将水分解为氢气和氧气。
电解水制氢技术具有制氢过程无污染、能源来源广泛等优点,但是需要考虑电解能耗、电解催化剂等技术难题。
氢能源的生产、储存与利用研究
氢能源的生产、储存与利用研究氢能源作为一种清洁能源备受关注,并且在近年来得到了广泛的研究和应用。
随着气候变化和能源安全等问题的日益突出,氢能源作为一种一次领先的替代能源逐渐走进人们的视野。
已经成为当今科研领域中备受关注的话题之一。
一、氢能源的生产研究随着能源需求的不断增加,寻找替代能源已经成为当前全球能源研究的核心。
氢能源作为一种高效、清洁、可再生的能源,备受关注。
氢能源的生产是实现氢经济发展的基础,目前主要包括热化学法、电化学法和生物法等多种途径。
热化学法是通过热裂解水等方法来生产氢气,电化学法则是利用电解水来制备氢气,而生物法则是通过生物反应产生氢气。
各种生产氢气的方法都有其独特的优势和局限性,需要综合考虑以实现高效、环保的氢气生产。
二、氢能源的储存研究随着氢能源的逐渐成熟和应用,氢能源的储存技术也逐渐受到重视。
目前氢气主要通过压缩、液化和固态吸附等方式进行储存。
压缩储氢是目前使用最广泛的方式,但是压缩能耗大、效率低,同时存在氢气泄漏的安全隐患。
液化储氢相较于压缩储氢来说能量密度更高,但是液化过程能耗大,储存和运输成本较高。
固态吸附是一种新型储氢方式,其利用高表面积的材料吸附氢气,储氢效率较高,但是吸附和释放氢气的速度较慢。
因此,需要进一步研究和改进氢气的储存技术,以满足不同场景下氢气的需求。
三、氢能源的利用研究氢能源作为一种干净的能源来源,具有广阔的应用前景。
目前主要应用领域包括交通运输、工业生产、航空航天等。
在交通运输方面,氢燃料电池车辆已经成为一种重要的替代能源车辆,氢气可以通过燃料电池转化为电能驱动车辆。
在工业生产中,氢气可以作为原料用于化工生产,同样可以作为能源用于发电等。
在航空航天领域,氢气也有着广阔的应用前景。
但是在氢能源利用的过程中,仍然存在一些问题,如氢气的存储和运输才是需要重点解决的难题,同时氢气利用过程中的副产物排放也需要引起重视。
结语氢能源的生产、储存与利用是一个复杂而又具有挑战性的课题。
氢能源的最新研究成果综述---制备、储存以及利用
氢能源的最新研究成果综述---制备、储存以及利用在法国小说《神秋·岛》中有句话:“我相信,总有一天氢气和氧气会造产生光和热的无尽源泉”。
地球上的物质66%是由氢组成的,当石化燃料危机以及由此带来的环境危机越来越成为关系国计民生和人类未来的重要问题的时候,一个全新的“氢能经济”的蓝图正在逐步形成。
氢能是一种完全清洁的新能源和可再生能源,它是利用石化燃料、核能和可再生能源等来产生氢气,也可通过燃料电池化学反应直接转换成电能,用于发电及交通运输等,还可用作各种能源的中间载体。
氢可作为一种储备的能源,如果利用丰富的过剩电能实现电解水制氢,可以建独立的氢供应站,不必区域联网。
因此,氢与可再生一次能源相结合可以满足未来能源的所有需求。
1、氢能源的优越性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。
2、氢能源的制备与贮存氢能源的制备“纯天然的氢能源”目前自然界是没有的。
氢能源是一种二次能源。
它更像是一种能量的载体,通过某种途径制得,然后再用于另一种途径。
氢能源的热值非常高,又不会产生污染(氢气的燃烧产物即为水),因而是理想的二次能源。
目前氢能源的制备方法非常多,从传统的电解水制氢,到微生物制氢。
课本中已经详细介绍了电解水制氢的方法,因此这里着重介绍生物制氢的方法,以及最近美国科学家最新开发出的用糖来制取氢气的方法。
人们就已经认识到细菌和藻类具有产生分子氢的特性。
在生物制氢研究领域,人们以碳水化合物为供氢体,利用纯的光合细菌或厌氧细菌制备氢气,并先后用一些微生物载体或包埋剂,细菌固定化的一系列反应器系统进行了研究。
氢能源技术在能源存储领域的应用案例
氢能源技术在能源存储领域的应用案例随着人们对可再生能源的需求日益增长,能源存储成为解决可再生能源波动性和间断性的重要问题。
在能源存储领域,氢能源技术正日益成为一种具有潜力的解决方案。
本文将探讨氢能源技术在能源存储领域的应用案例,并分析其优势与挑战。
首先,氢能源技术在能源存储领域的应用案例之一是利用电解水制备氢气。
电解水是一种将水分解成氢气和氧气的过程,可以通过电解电池来实现。
这种方法可以利用电力过剩期间生成氢气,并将其储存起来以备不时之需。
当需要能源供应时,氢气可以通过燃烧或燃料电池转化为电能,供应给家庭、工业和交通等领域。
例如,加利福尼亚州的一家能源公司使用太阳能电池板将太阳能转化为电能,然后利用电解水技术将电能转化为氢气储存。
储存的氢气可以随时进行燃烧或经过燃料电池产生电能来供应给用户。
其次,氢能源技术在能源存储领域的应用案例之二是利用氢气储存电力。
在这种方法中,氢气被用作一种储能介质,通过将电能转化为氢气储存起来。
当需要电能时,氢气通过燃烧或燃料电池再次转化为电能供应。
这种方法的优势在于氢气的储存密度较高,可以容纳大量的储能,从而满足大规模能源存储的需求。
例如,加利福尼亚州的一家能源公司利用风力和太阳能发电系统将电能转化为氢气来储存。
储存的氢气可以在需要时通过燃料电池发电,为电网提供稳定的电力。
此外,氢能源技术还可以应用于电动汽车领域的能源存储。
目前,电动汽车普遍采用锂离子电池作为动力源,但其能量密度和续航里程依然面临一定的限制。
氢燃料电池车则可以借助氢气作为燃料进行驱动,并通过氢气的储存来解决续航里程问题。
氢燃料电池车使用的氢气储存系统可以在短时间内完成充氢,并提供与传统汽油车相当的续航里程。
此外,通过使用可再生能源产生的绿色氢气,氢燃料电池车还可以实现零排放,对于改善空气质量和减少温室气体排放具有积极影响。
然而,氢能源技术在能源存储领域仍面临一些挑战。
首先,氢气的制备和储存过程相对复杂,需要大量的设备和基础设施投资。
氢能源的生产与储存技术
氢能源的生产与储存技术氢能源被广泛认为是未来可持续能源的重要选择之一,因其高能量密度、清洁环保等特点备受关注。
但是,要实现氢能源的大规模应用,生产和储存技术的发展至关重要。
本文将介绍氢能源的生产与储存技术,并探讨其在未来能源体系中的潜力和挑战。
一、氢能源的生产技术1. 电解水法电解水法是目前最常用的氢气生产技术之一。
通过将水分解成氢气和氧气,在电解过程中产生的氢气可被作为燃料或储存起来。
这种技术相对简单,能够利用可再生能源如太阳能和风能作为电解水的动力源,实现清洁生产。
2. 天然气重整法天然气重整法是利用天然气作为原料,通过高温反应将甲烷转化为氢气。
这种方法具有高效、成本低的特点,但过程中产生的二氧化碳排放问题需要被解决。
3. 生物质气化法生物质气化法利用可再生的生物质资源,如农作物秸秆、木材等,通过热解或气化的过程产生氢气。
这种技术具有循环利用资源和降低温室气体排放的优势,但其生产过程需要解决高温高压条件下的技术难题。
二、氢能源的储存技术1. 压缩氢气储存法压缩氢气储存法是将氢气压缩到高压容器中进行储存,以便在需要时释放出来。
这种方法占用空间较小,储存密度较高,但需要耗费大量能量进行压缩,同时也存在着安全隐患。
2. 液化氢气储存法液化氢气储存法将氢气冷却到极低温度下,将其转化为液态氢进行储存。
液化氢气储存密度更高,占用空间相对较小,但制冷过程需要大量能源,且储存液态氢的设施和技术要求较高。
3. 吸附储存法吸附储存法是将氢气吸附到特定材料表面上进行储存,通过调节温度和压力来控制氢气的释放和吸附。
这种方法具有较高的储存密度和相对较低的温度压力要求,但需要进行大量的材料研究和技术改进。
三、氢能源的潜力和挑战氢能源具备广阔的应用前景,在交通运输、工业生产、能源储备等领域都有巨大潜力。
然而,氢能源的发展仍面临着一些挑战。
首先,氢气的生产成本高、氢气存储技术成熟度较低,并存在安全风险,这些都是制约氢能源发展的重要因素。
氢能源的制备和应用
氢能源的制备和应用近年来,随着全球能源危机的日益严峻和环境保护意识的逐渐普及,氢能源作为一种新型清洁能源,受到了越来越多的关注和研究。
氢能源作为一种替代传统能源的新型能源,具有碳排放量低、能源效率高、资源可再生等优势,在未来的能源结构中具有很大的潜力和发展前景。
本文将重点介绍氢能源的制备和应用。
一、氢能源的制备氢气是一种极其丰富的天然气体,它广泛存在于自然界中,与氧气反应会产生水,同时放出大量热能,这也是作为一种清洁能源的原因所在。
目前氢能源的制备方式主要有以下两种:1. 电解水制氢法水电解产氢是目前工业上最为重要的氢气制备技术。
其基本原理是:在电解池中通以电流,将水分解成氢气和氧气,从而获得高纯度的氢气。
该方法的优点在于原料水可以从自来水等水源中获得,而且电能可以通过太阳能光伏发电、风力发电、水力发电等方式获得,因此具有很大的可持续性。
但是这种方法的缺点是:由于需要大量的电力支持,所以成本较高。
2. 化石燃料制氢法化石燃料制氢是指通过化石燃料生成氢气的方法,一般采用天然气、煤炭、石油等化石能源作为原料,在高温高压的条件下和水蒸气进行反应,生成氢气和二氧化碳。
优点在于可以利用现有化石燃料资源进行氢气制备,但是缺点也很明显,这种方法也会产生大量的二氧化碳,这会对环境造成负面影响。
二、氢能源的应用1. 汽车领域氢能源作为一种新型的清洁能源,可以广泛应用于汽车领域。
目前市场上已经出现了一些采用氢燃料电池的汽车,它不会产生任何有害气体,只会产生水蒸气,具有很高的环境友好性。
2. 能源储备氢气还可以作为储能介质,可以将其用于电力输配系统中,将电能转换成为氢气储存起来,需要的时候再利用燃料电池等技术将氢气转换成电能输出。
这样既可以解决能源储备问题,又可以减少传统能源对环境的破坏。
3. 工业制造氢气可以广泛用于工业生产领域,如金属加工、玻璃制造、纸张印刷、化工生产等领域。
与传统能源相比,氢气的污染要少得多,对环境和人体健康更加友好。
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。
氢的制备与储存技术ppt演示课件
5.各种化工过程副产氢气的回收
多种化工过程如电解食
盐制碱工业、发酵制酒 工艺、合成氨化肥工业、 石油炼制工业等均有大 量副产氢气,如能采取 适当的措施进行氢气的 分离回收,每年可得到 数亿立方米的氢气。这 是一项不容忽视的资源, 应设法加以回收利用。
氢回收工厂
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二、氢的储存
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氢可以气态、液态和固态3种方式进 行储存。
氢储存装置
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3、而利用吸氢材料与氢气反应生成固溶体和 氢化物的固体储氢方式,能有效克服气、 液两种储存方式的不足,而且储氢体积密 度大、安全度高、运输方便、操作容易, 特别适合于对体积要求较严格的场合,如 在燃料电池汽车上的使用。
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目前,有希望达到或接近该要求的材 料有3大系列: a.镁基合金材料; b.碳基材料; c.络合物储氢材料。
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(3)以重油为原料部份氧化法制取 氢气
重油原料包括有常压、
减压渣油及石油深度加 工后的燃料油。重油与 水蒸汽及氧气反应制得 含氢气体产物。
该法生产的氢气产物成
本中,原料费约占三分
之一,而重油价格较低,
故为人们重视。
我国建有大型重油部份
氧化法制氢装置,用于
氢气氨分解炉
制取合成氨的原料。
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3.生物质制氢
生物质资源丰富,是重要的可再生能源。 生物质可通过气化和微生物制氢。
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(1)生物质气化制氢
将生物质原料如薪柴、锯未、麦秸、稻草 等压制成型,在气化炉(或裂解炉)中进 行气化或裂解反应可制得含氢燃料气。
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(2)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。
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4.其它含氢物质制氢
1、气态方式较为简 单方便,也是目前储 存压力低于17 MPa 氢气的常用方法,但 体积密度较小是该方 法最严重的技术缺陷, 另外气态氢在运输和 使用过程中也存在安 全隐患。
氢能源的储存与容量研究
氢能源的储存与容量研究氢能源作为清洁能源的代表之一,被广泛认为是未来能源发展的重要方向之一。
然而,由于氢气的低密度和易燃性,其储存与运输一直是制约其应用的关键问题之一。
因此,显得尤为重要。
一、氢能源的概况氢能源是一种高效清洁的能源,其燃烧产生的唯一副产物是水。
与传统燃料相比,氢气具有很高的能量密度,且可以通过多种途径生产。
目前,氢能源已经在燃料电池汽车、燃料电池发电等领域得到了广泛应用。
二、氢能源的储存方式1. 压缩氢气储存压缩氢气储存是目前应用最为广泛的一种方式。
通过高压将氢气储存在气瓶或气罐中,可以减小氢气的体积,提高氢气的储存密度。
然而,由于氢气的低密度,压缩氢气储存过程中会带来很大的能量损耗。
2. 液化氢气储存液化氢气储存是另一种常见的氢气储存方式。
通过将氢气冷却至极低温度(-253摄氏度),将其转化为液态,进而提高氢气的储存密度。
液化氢气储存的密度较高,但需要昂贵的液氢制备设备和储存设施。
3. 吸附储氢吸附储氢是一种将氢气吸附到固体材料表面上的储氢方式。
通过调控储氢材料的孔隙结构和化学性质,可以实现高密度的氢气储存。
这种储氢方式具有很高的储氢密度,但目前仍存在循环稳定性和经济性等问题。
4. 化学吸附储氢化学吸附储氢是一种通过化学反应将氢气吸附到材料上的储氢方式。
这种储氢方式可以实现高密度的氢气储存,并且具有可逆性。
然而,化学吸附储氢的反应速度较慢,限制了其实际应用。
三、氢能源储存与容量研究进展目前,各国科研机构和企业都在积极研究氢能源的储存与容量问题。
不断涌现出新型的储氢材料和储氢技术,如金属有机框架材料、氢化物材料、氢气分离膜等。
这些新型材料和技术助力提升了氢能源的储存能力和安全性。
同时,一些国家还在开展氢能源基础设施建设,修建氢气生产、储存、运输等设施,推动氢能源产业链的完善。
例如,德国在推动氢能源产业化的过程中,积极建设氢气加氢站,打造了一条全球领先的氢能源产业链。
四、氢能源的未来展望随着氢能源技术的不断进步和完善,氢能源的应用前景将会更加广阔。
氢能源简介
附储存氢气。
氢气储存的安全性
高压储存的安全性
由于氢气是易燃易爆的气体,高压储存时需 要特别注意防止泄漏和爆炸。
低温储存的安全性
液化氢气需要在极低温度下储存,需要特别 注意防止冻伤和爆炸。
材料选择的安全性
选择安全可靠的储存容器和材料,保证氢气 储存的安全性。
ABCD
成本高
目前氢能源的生产、储存和运输成本相对较高, 制约了其大规模应用。
技术成熟度待提高
目前氢能源相关技术尚未完全成熟,需要进一步 研发和完善。
未来发展前景
政策支持
随着全球对清洁能源的需求增加,各 国政府对氢能源的发展给予了越来越 多的政策支持。
技术进步
随着科研投入的增加和技术进步,氢 能源的生产、储存和运输成本有望进 一步降低。
与传统化石燃料相比,氢能源的碳排放量几乎为零,是实现低碳、无碳未来的理想能源。
提高能源效率
氢能源的能量密度高,利用效率远高 于传统能源,能够更有效地提供电力 和热力。
VS
通过燃料电池等技术,氢能源能够实 现高效、稳定的能源输出,适用于各 种应用场景。
促进可持续发展
氢能源的利用有助于实现能源多元化,降低对石油、天然气等传统能源的依赖, 提高能源安全。
电力领域的应用
分布式发电
氢能源可用于分布式发电,为建筑物 或社区提供清洁电力。
储能
氢能源可以用于储能,在电力需求低 谷期储存能量,并在高峰期释放,稳 定电网运行。
工业领域的应用
化工生产
氢气是许多化工产品的原料,如氨、甲醇等,使用氢气替代传统的化石燃料可 以减少环境污染。
钢铁生产
钢铁生产过程中需要大量的还原剂,氢气可以作为一种清洁的还原剂替代焦炭 ,减少温室气体排放。
氢能源的制备与存储技术
氢能源的制备与存储技术引言氢能源作为一种清洁、高效和可持续的能源形式,正受到越来越多国家和地区的关注与重视。
作为最轻的元素,氢具有高能量密度、无排放和可再生的特点,被认为是解决全球能源和环境问题的重要途径之一。
本文将介绍氢能源的制备与存储技术。
首先,我们将探讨氢能源的制备方法,包括化学制备、电解制备和光解制备。
然后,我们将介绍氢能源的存储技术,包括氢气贮存和氢化物贮存。
最后,我们将对未来氢能源的发展进行展望。
氢能源的制备方法化学制备化学制备是目前最常用并且成熟的氢能源制备方法之一。
该方法通过化学反应将化石燃料中的氢分离出来。
其中最典型的方法是蒸汽重整法,通过将天然气蒸汽与催化剂反应,产生氢气和二氧化碳。
另外还有气化法和甲醇重整法等。
电解制备电解制备是通过电解水来制备氢能源的方法。
该方法使用电流将水分解成氢气和氧气。
电解制备氢能源具有高纯度、可控性好和无排放的优点,但是能耗较高。
光解制备光解制备是利用光能将水分解成氢气和氧气的方法。
光解制备氢能源主要有两种途径:光电化学法和光解水裂解法。
光电化学法主要是利用半导体材料吸收光能,产生电子-空穴对进而催化水分解生成氢气和氧气。
光解水裂解法则是利用催化剂和阳光将水分解成氢气和氧气。
氢能源的储存技术氢气贮存氢气贮存是将氢气以高压或者低温的形式贮存起来。
高压贮存是将氢气压缩到高于大气压的数十倍,以提高储氢密度。
低温贮存则是将氢气冷却到液态,以提高储氢密度和稳定性。
氢气贮存技术包括气体压缩、液化和吸附等。
氢化物贮存氢化物贮存是将氢气与某种金属或合金形成化合物,以实现氢气的高密度储存。
氢化物贮存技术包括物理吸附、化学吸附和金属氢化物储氢等。
物理吸附是指氢气通过物质表面的吸附作用来储存。
化学吸附则是指氢气与材料中的化学键作用而吸附。
金属氢化物储氢是指氢气与金属形成金属氢化物,在一定条件下实现高密度的氢气储存。
氢能源的发展展望随着全球能源危机的严峻形势以及环境污染的加剧,氢能源作为一种清洁、高效的能源形式,具备了巨大的发展潜力。
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《新能源材料》課程小論文題目氫能源的製備與存儲專業金屬材料工程07級姓名#####學號2007440375指導老師########評語2010年6月氫能源的製備與存儲摘要伴隨21世紀的到來,世界各國都面臨著亟待解決的能源問題。
氫能是高效清潔環保型新能源,當前在世界範圍內氫能源研究開發十分活躍,在我國發展氫能源具有重要的戰略意義。
文章總結了氫能源的生產現狀和未來的發展趨勢,詳述了氫能源製備和存儲所面臨的問題,提出了關於氫能源未來發展趨勢的一些見解。
關鍵字氫能源生物制氫儲氫材料The Produce and Storage of Hydrogen EnergyLuoXinzhong2007440375Abstract 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 facing during the produce and storage of hydrogen energy.At last show some views about developing of hydrogen energy.Keywords hydrogen energy hydrogen produced using living things hydrogen storage materials面對當前石油危機,世界各國都高度重視,都在千方百計地尋找對策,有的不斷地加大石油天然氣開發;有的大力發展太陽能和風能;有的不斷加大對綠色再生資源的開發利用;有的不惜耗費鉅資進行煤變油,以應對石油短缺和恐慌。
即使如此,從目前情況來看,解決石油危機沒有也不可能有較大起色和效果,更談不上從根本上遏制石油危機對各國發展造成的嚴重危害。
因此,當前大力發展氫能源就是突破石油魔咒,實現新能源戰略拐點的最好選擇。
因為石油天然氣存量有限,風能和太陽能受氣候影響,綠色再生資源受土地和時間的限制,煤變油受資源技術和生產成本的限制,它們都是半天候的資源。
而只有氫能源才是全天候的資源。
地球上的水可謂是取之不盡、用之不竭,用水製作氫能源有著無可比擬的巨大優勢和無限廣闊的前景。
1 氫能源簡介氫能是人類能夠從自然界獲取的儲量最豐富且高效的能源,作為能源,氫能具有無可比擬的潛在開發價值。
(1)氫是自然界存在最普遍的元素,據估計它構成了宇宙品質的75%,除空氣中含有氫氣外,它主要以化合物的形態貯存於水中,而水是地球上最廣泛的物質。
(2)除核燃料外,氫的發熱值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,達142.35lkJ/kg,每千克氫燃燒後的熱量,約為汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍;(3)所有元素中,氫重量最輕。
在標準狀態下,它的密度為0.0899g/L;氫可以以氣態、液態或固態的金屬氫化物出現,能適應貯運及各種應用環境的不同要求;(4)氫燃燒性能好,點燃快,與空氣混合時有廣泛的可燃範圍,而且燃點高,燃燒速度快;(5)氫本身無毒,與其他燃料相比氫燃燒時最清潔,除生成水和少量氮化氫外不會產生諸如一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物、鉛化物和粉塵顆粒等對環境有害的污染物質,少量的氮化氫經過適當處理也不會污染環境,而且燃燒生成的水還可繼續制氫,反復迴圈使用;(6)氫能利用形式多,既可以通過燃燒產生熱能,在熱力發動機中產生機械功,又可以作為能源材料用於燃料電池,或轉換成固態氫用作結構材料。
用氫代替煤和石油,不需對現有的技術裝備作重大的改造,現在的內燃機稍加改裝即可使用;(7)所有氣體中,氫氣的導熱性最好,比大多數氣體的導熱係數高出10倍,因此在能源工業中氫是極好的傳熱載體。
2 氫能源的開發與製備2.1 從含烴的化石燃料中制氫這是過去以及現在採用最多的方法,它是以煤、石油或天然氣等化石燃料作原料來制取氫氣。
自從天然氣大規模開採後,傳統制氫的工業中有96%都是以天然氣為原料,天然氣和煤都是寶貴的燃料和化工原料,其儲量有限,且制氫過程會對環境造成污染,用它們來制氫顯然擺脫不了人們對常規能源的依賴和對自然環境的破壞。
2.2 電解水制氫這種方法是基於氫氧可逆反應分解水來實現的。
為了提高制氫效率,電解通常在高壓下進行,採用的壓力多為3.0~5.0 MPa。
目前電解效率為50%~70%。
由於電解水的效率不高且需消耗大量的電能,因此利用常規能源生產的電能來進行大規模的電解水制氫顯然是不合算的。
2.3 生物制氫生物制氫以生物活性酶為催化劑,利用含氫有機物和水將生物能和太陽能轉化為高能量密度的氫氣。
與傳統制氫工業相比,生物制氫技術的優越性體現在:所使用的原料極為廣泛且成本低廉,包括一切植物、微生物材料,工業有機物和水;在生物酶的作用下,反應條件為溫和的常溫常壓,操作費用十分低廉;產氫所轉化的能量來自生物質能和太陽能,完全脫離了常規的化石燃料;反應產物為二氧化碳,氫氣和氧氣,二氧化碳經過處理仍是有用的化工產品,可實現零排放的綠色無污染環保工程。
由此可見,發展生物制氫技術符合國家對環保和能源發展的中、長期政策,前景光明。
2.3.1 微生物制氫利用微生物在常溫常壓下進行酶催化反應可制得氫氣。
這方面的最初探索大概在1942年前後。
科學家們首先發現一些藻類的完整細胞,可以利用陽光產生氫氣流。
7年之後,又有科學家通過試驗證明某些具有光合作用的菌類也能產生氫氣。
此後,許多科學工作者從不同角度展開了利用微生物產生氫氣的研究。
近年來,已查明在常溫常壓下以含氫元素物質(包括植物澱粉、纖維素、糖等有機物及水)為底物進行生物酶催化反應來制得氫氣的微生物可分為5個種類,即:異養型厭氧菌、固氮菌、光合厭氧細菌、藍細胞和真核藻類。
其中藍細胞和真核藻類產氫所利用的還原性含氫物質是水;異養型厭氧菌、固氮菌、光合厭氧細菌所利用的還原性含氫物質則是有機物。
按氫能轉化的能量來源來分,異養型厭氧菌,固氮菌依靠分解有機物產生ATP來產氫;而真核藻類、藍細胞、光合厭氧細菌則能通光合作用將太陽能轉化為氫能。
2.3.2 生物質制氫在生物技術領域,生物質又稱生物量,是指所有通過光合作用轉化太陽能生長的有機物,包括高等植物,農作物及秸稈,藻類及水生植物等。
利用生物質制氫是指用某種化學或物理方式把生物質轉化成氫氣的過程。
降低生物制氫成本的有效方法是應用廉價的原料,常用的有富含有機物的有機廢水,城市垃圾等,利用生物質制氫同樣能夠大大降低生產成本,而且能夠改善自然界的物質迴圈,很好地保護生態環境。
通過陸地和海洋中的光合作用,每年地球上所產生物量中所含的能量是全世界人類每年消耗量的l0倍。
生物質的使用為液態燃料和化工原料提供了一個有充足選擇餘地的可再生資源,只要生物質的使用跟得上它的再生速度,這種資源的應用就不會增加空氣中CO的含量。
就纖維素類生物質而言,我國農村可供利用的農作物秸稈達5億到6億噸,相當於2億多噸標準煤。
林產加工廢料約為3 000萬噸,此外還有1000萬噸左右的甘蔗渣。
這些生物質資源中,有16%到38%是作為垃圾處理的,其餘部分的利用也多處於低級水準,如造成環境污染的隨意焚燒、採用熱效率僅約為10%的直接燃燒方法等。
開發生物質制氫技術將是解決上述問題的一條很好的途徑。
3 氫能的儲備目前儲氫技術分為兩大類即物理法和化學法。
前者主要包括液化儲氫、壓縮儲氫、碳質材料吸附、玻璃微球儲氫等;後者主要包括金屬氫化物儲氫、無機物儲氫、有機液態氫化物儲氫等。
傳統的高壓氣瓶或以液態、固態儲氫都不經濟也不安全,而使用儲氫材料儲氫能很好地解決這些問題。
目前所用的儲氫材料主要有合金、碳材料、有機液體以及絡合物等。
3.1 金屬氫化物儲氫材料金屬氫化物是氫和金屬的化合物。
氫原子進入金屬價鍵結構形成氫化物。
金屬氫化物在較低的壓力100MPa下具有較高的儲氫能力,可達到每立方米100 kg以上,但由於金屬密度很大,導致氫的品質百分含量很低,只有百分之五左右。
儲氫合金不僅具有安全可靠、儲氫能耗低、單位體積儲氫密度高等優點,還有將氫氣純化、壓縮的功能,是目前最常用的儲氫材料。
按儲氫合金材料的主要金屬元素區分,可分為稀土系、鈣系、鈦系、鋯系、鎂系等;3.1.1 稀土系儲氫合金LaNi是較早開發的稀土儲氫合金,它的優點是活化容易、分解氫壓適中、吸放氫平衡壓差小、動力學性能優良、不易中毒。
但它在吸氫後會發生晶格膨脹,合金易粉碎。
3.1.2 鎂基儲氫材料鎂系儲氫合金具有較高的儲氫容量,而且吸放氫平臺好、資源豐富、價格低廉,應用前景十分誘人。
但其吸放氫速度較慢、氫化物穩定導致釋放氫溫度過高、表面容易形成一層緻密的氧化膜等缺點,使其實用化進程受到限制。
鎂具有吸氫量大(MgH。
含氫的品質分數為7.6 )、重量輕、價格低等優點,但放氫溫度高且吸放氫速度慢。
通過合金化可改善鎂氫化物的熱力學和動力學特性,從而出現實用的鎂基儲氫合金。
3.1.3 鈦系儲氫合金鈦系儲氫合金最大的優點是放氫溫度低(一30℃)、價格適中,缺點是不易活化、易中毒、滯後現象比較嚴重。
近年來對於Ti—V—Mn系儲氫合金的研究開發十分活躍,通過亞穩態分解形成的具有納米結構的儲氫合金吸氫品質分數可達百分之二以上。
3.1.4 釩基固溶體型儲氫合金釩可與氫生成VH氫化物。
釩基固溶體型儲氫合金的特點是可逆儲氫量大、可常溫下實現吸放氫、反應速率大,但合金表面易生成氧化膜,增大啟動難度。
金屬氫化物儲氫具有較高的容積效率,使用也比較安全,但品質效率較低。
如果品質效率能夠被有效提高的話,這種儲氫方式將是很有希望的交通燃料的儲存方式。
3.2 碳質儲氫材料在吸附儲氫的材料中,碳質材料是最好的吸附劑,它對少數的氣體雜質不敏感,且可反復使用。
碳質儲氫材料主要是高比表面積活性炭、石墨納米纖維(GNF)。