氢能利用与制氢储氢技术研究现状

３ ３ 金 属 氧化 物 储 氯 ．
这 类 材料 有 一 特 性 ， 即 当 把 它 们 在 ～ 定 温 度 种
和 压 力 下 曝 置 于 氯 气 氛 巾 时 ， 就 可 ｕ 收 大 量 的 氢 及 气 ，生 成 金 属 氢 化 物 。而 加 热 条 件 下 ，金 属 氢 化
物 又 释 放 出 氢 气 ， 利 这 一特 性 就 可 有 效 地 储 氢 。
容 器 必 须 使 用 低 温 用 的 特 殊 容 器 ， 由 于 液 氢 储 存 的 装 料 和 绝 热 不 完 善 容 易 导 致 较 高 的 蒸 发 损 失 ， 因 而 其 储 存 成 本 较 贵 ， 安 全 技 术 也 比 较 复 杂 。 高 度 绝 热
的 储 氢 容 器 是 目前 研 究 的 重 点 。
而 且 成 本 低 ， 充
行 。 但 其 缺 点 是 需 要 厚 重 的 耐 压 容 器 ， 并 且 需 要 消
耗 较 大 的 氧 气 压 缩 功 ， 而 且 存 在 氢 气 容 易 泄 露 和 容 器 发 生 爆 破 等 不 安 全 素 。
３ ２ 低温液态储氧 ．
这 种 储 氢 方 式 是 一 种 轻 巧 紧 凑 的 方 式 ， 质 量 储
氢 率 和 体 积 储 氢 牢 分 别 为 ５ （ ） 和 ３７ ％ ｗｔ ｇ／Ｌ。 液
氢储 存 工艺 特 别 适 宜 干 储 存空 间有 限 的 运 载 场 合 ， 如 航 天 飞 机 用 的 火 箭 发 动 机 、 汽 车 发 动 机 和 洲 际 飞
行 运 输 工 具 等 。 若 仅 从 质 量 和 体 积 上 考 虑 ， 液 氖 储
存 是 一 种 极 为 理 想 的 储 氢 方 式 。 但 由 于氢 气 液 化 要
消 耗 很 大 的 冷 却 能 量 ， 液 化 ｌｋ ｇ 氢 需 耗 电 ４ ～
ｌ ｋＷ ｈ ， 增 加 ｒ储 氢 和 用 氢 的 成 本 。 另 外 液 氢 储 存 ０
Ｃ ０ 的 排 放 ，而 成 为 人 们 研 究 的 热 点 。 甲 烷 分 解 １ ｏ 氢 气 需 要 ３ ． ｋＪ的 能 量 ， 排 放 Ｃ０， ０ ｍ ｏ 。 ｌ ｍ ７８ ０． ５ ｌ 该 法 主 要 优 点 在 于 制 取 高 纯 氢 气 的 吲 时 ， 制 得 更 有
经 济价 值 、 易于 储 存 的 固体 碳 ，从 而 不 向 大 气 排 放 二
留在 压滤 式 复极 结 构 电解 槽或 单 极 箱式 电 解槽 的水
平 上 ，与 国外 工 业和 研 究 的水 平 差 距还 很 大 。
２ ３ 甲烷催化热分 解制氯 ．
传 统 的 甲烷 裂 解 制 造 氢 气 过 程 都 伴 有 大 量 的 二 氧 化 碳 排 放 ，但 近 年 来 ， 甲烷 因 热 分 解 制 氢 能 避 免
氧 化 碳 ， 减 轻 了 温 室 效 应 。 由 于 基 本 不 产 生 Ｃ０， 被 ，
认为是 连接 化石燃 料和 可再 生能源 之 间的过渡 工艺 。 但 生 产 成 本 不 低 ， 如 果 副 产 物 碳 能 够 具 有 广 阔 的 市
场 前 景 ，该 法 将 会 成 为 一 种 很 有 前 途 的 制 氢 方 法 。
３ 储 氢技术
３ １ 高压气 态储氧 ．
这 是 目 前 较 常 用 的 一 种 储 氢 技 术 ， 其 储 氢 压 力
一
般为 １ ２～４１ Ｍ ｔａ， 有 的 可 达 ２ Ｍ Ｐａ。 酱通 高 压 ５ ０
气 态 储 氢是 一 种 应 用 广 泛 、简 便 易 行 的储 氢 方 式 ，