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(yè)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(tài)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(tài)儲帶要求-253℃的低溫,需要采用隔熱的油箱,且有蒸發(fā)損失,成本很高;金屬氫化物儲帶(即氣態(tài)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(huán)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(fā)動機的動力性。在一般情況下,氫極易與氧結合。山西99.99%普氫
氫氣輸送是氫能利用的重要環(huán)節(jié)。一般而言,氫氣生產廠和用戶會有一定的距離,這就存在氫氣輸送的需求。按照氫在輸運時所處狀態(tài)的不同,可以分為氣氫輸送、液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規(guī)模使用的兩種方式。根據氫的輸送距離、用氫要求及用戶的分布情況,氣氫可以用管網,或通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用于用量大的場合,而車、船運輸則適合于量小、用戶比較分散的場合。液氫、固氫輸運方法一般是采用車船輸送。氫氣的輸送之所以效率低,原因在于儲氫密度太低。目前各種輸送氫氣的方法實際是輸送儲存的氫。如果儲氫密度提高了,輸送氫氣的效率自然也就提高?,F(xiàn)在科學家大膽設想氫一電共同輸送,可望大幅度提高能量輸送效率。該設想是在特大規(guī)模的太陽能發(fā)電中心,人們首先利用光伏光電或太陽能熱發(fā)電獲得大量的電力,再利用這些可再生能源獲得的清潔電力,電解水制氫,繼而液化氫氣得到液氫。利用多層同軸電纜,同時輸送液氫和電。電纜中心輸送液氫。黑龍江氫氣站此外氫氣還在能源領域有很多新的應用,如燃料電池、航空航天、交通運輸等。
隨著燃料電池汽車產業(yè)的發(fā)展,其上游氫能產業(yè)也得到了迅速的發(fā)展,但氫能產業(yè)目前還面臨著生產、運輸和供氫基礎設施缺乏等問題,其中氫氣的運輸在整個氫能供應鏈的經濟、能耗性能中占有很大比重。本文主要討論氫氣運輸的幾種方式及安全性,分析影響運氫方式的選擇因素和未來發(fā)展趨勢。高壓氫氣運輸分為集裝格和長管拖車兩類,其中,集裝格由多個40L的、壓力為15Mpa的高壓儲氫鋼瓶組成,運輸較為靈活,適用于需求量小的加氫站;液氫的體積能量密度為·L-1,是15Mpa壓力下氫氣的。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(tài)長管拖車運輸。管道運輸分為氣態(tài)管道運輸和液態(tài)管道運輸兩類。氣態(tài)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(huán)境來布局管道線路;液態(tài)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(tài),防止內管內液氫的溫度擴散。
提高鋼a鐵工業(yè)的副產品氫的利用效率,有助于提高整體能源效率,減少碳排放。為了比較大限度地減少氫工廠的投資需求,在市場引入初期,副產品氫也可以作為燃料電池電動汽車(FCEV)的燃料。但是,如果要應用于PEMFC (PEMFC),需要對氫氣進行凈化,會造成經濟壓力。富氫氣體也可以用作鋼鐵生產的替代方法的還原劑。DRI法和熔體還原法均不含焦炭。由于焦炭生產的碳強度高,在整個過程中可以減少和利用二氧化碳的排放。在DRI過程中使用氫氣可以進一步減少排放。如果能控制氫的價格,用CCS或可再生能源生產的氫可以減少碳排放。Ulcos和歐洲的其他研究項目致力于提高DRI和Sr工藝的性能,并開發(fā)鐵礦石還原劑的替產。通過上述工程,成功地研制了高爐頂煤回收裝置,實現(xiàn)了高爐爐頂煤氣的回收利用。每噸生鐵所需的焦炭比傳統(tǒng)高爐明顯減少。因此以天然氣為原料的甲烷制氫方法具有高制氫效率、碳排放量、適用于大規(guī)模工業(yè)產氫等優(yōu)點。
現(xiàn)在農藥和化肥的濫用產生環(huán)境污染、土壤破壞以及食品安全問題。由于氫氣的安全性以及氫氣水使用的經濟性和方便性,使氫氣在農業(yè)生產上的應用前景將十分廣闊。種子萌發(fā):研究發(fā)現(xiàn),氫氣可以促進冬黑麥種子的萌發(fā)速率,氫水處理可以促進苜蓿等植物種子的萌發(fā)?;ㄆ谡{控:玫瑰等植物在氫水處理后改變花期的現(xiàn)象。提高抗逆性:氫水可提高水稻、擬南芥以及苜蓿等植物的抗鹽堿、干旱等逆境的能力。提高病蟲害抗性:氫氣可以調節(jié)許多植物受體蛋白基因的表達,其中就包含與抗病蟲害相關的植物水楊酸和茉莉酸。使用氫水澆灌、噴灌的農作物將可能提高農作物的病蟲害抗性。提高農產品品質:使用氫水澆灌的農作物,更加香甜可口。減少化肥的使用:由于氫氣可調節(jié)植物如生長素、細胞分裂素等的作用,氫水處理往往可以促進植物的生長,從而可以減少化肥的使用。農作物產品保鮮:由于氫氣的抗氧化特性,使用氫氣或氫氣與其它氣體的混合氣體可能將有助于農作物產品的保鮮。以富氫水或氫氣熏蒸的方式,處理農林牧副漁等相關作物或生物,能增加其產量,改善其品質,同時還 有降低農藥和化肥使用的潛力。此外,用富氫水養(yǎng)豬能降低豬腹瀉的發(fā)病率。氫作為一種清潔低碳的工業(yè)原料,目前已得到廣泛應用。山東環(huán)保氫氣哪家便宜
電解水制氫成本有望逐步接近工業(yè)副產氫甚至煤制氫,實現(xiàn)經濟性。山西99.99%普氫
氫氣是世界上已知的密度小的氣體,是相對分子質量小的物質,也是宇宙中含量多的元素,只有空氣的1/14,即在0℃時,一個標準氣壓下,氫氣的密度為。所以氫氣可作為飛艇、氫氣球的填充氣體(由于氫氣 有可燃性,安全性不高,飛艇現(xiàn)多用氦氣填充)。氫氣主要用作還原劑。氫氣是無色并且密度比空氣小的氣體(在各種氣體中,氫氣的密度小。標準狀況下,1升氫氣的質量是,相同體積比空氣輕得多)。因為氫氣難溶于水,所以可以用排水集氣法收集氫氣。另外,在101千帕壓強下,溫度℃時,氫氣可轉變成無色的液體;℃時,變成雪狀固體。常溫下,氫氣的性質很穩(wěn)定,不容易跟其它物質發(fā)生化學反應。但當條件改變時(如點燃、加熱、使用催化劑等),情況就不同了。如氫氣被鈀或鉑等金屬吸附后 有較強的活性(特別是被鈀吸附)。金屬鈀對氫氣的吸附作用強。當空氣中的體積分數為4%-75%時,遇到火源,可引起。氫氣是無色無味的氣體,標準狀況下密度是(輕的氣體),難溶于水。在-252℃,變成無色液體,-259℃時變?yōu)檠┗罟腆w。山西99.99%普氫