氫能的性質(zhì)和特點

一、氫氣燃燒性能良好，且安全無毒。氫氣空氣混合時可燃范圍大，具有良好的燃燒性能，而且燃燒速度快。同時氫氣燃燒時主要生成水和少量氨氣，不會產(chǎn)生諸如一氧化碳、碳?xì)浠衔锏?，與其他燃料相比更清潔。

二、氫氣導(dǎo)熱性能、發(fā)熱值高。氫氣的導(dǎo)熱系數(shù)高出一般氣體導(dǎo)熱系數(shù)的10倍左右，是良好的傳熱載體。氫的發(fā)熱值為142，351kJ/kg，是汽油發(fā)熱值的3倍，比化石燃料、化工燃料和生物燃料的發(fā)熱值都高。利用氫能高發(fā)熱值的特點，已有較長的歷史，比如在切割、焊接以及有機玻璃制品火焰拋光等方面均有此應(yīng)用。

氫能獲取方法

1.水煤氣轉(zhuǎn)化法。將水蒸氣通過熾熱的焦炭層制得水煤氣，然后將水煤氣跟水蒸氣混合，以氧化鐵為催化劑，使水煤氣中的CO轉(zhuǎn)化為CO2，二氧氣化碳溶于水，通過加壓水洗即得到較純凈的氫氣。這種方法制氫產(chǎn)量大，成本相對較低，設(shè)備較多，在合成氨廠多用此法。

2.電解法制備氫氣。將直流電通過鉑電極（或其它惰性材料）通入水中，在陰極可以得到氫氣，純度高達(dá)99.5~99.8%，氯堿工業(yè)電解飽和食鹽水制氯氣和燒堿時，也可同時得到副產(chǎn)品氫氣。該方法成本較高，但產(chǎn)品純度大，在工業(yè)中常用于電子、儀器工業(yè)生產(chǎn)中的還原劑、保護(hù)氣等。

3.烴類蒸氣轉(zhuǎn)化法。碳?xì)浠衔镌诟邷睾痛呋瘎┑淖饔孟屡c水蒸氣作用，可以得到主要含氫氣和一氧化碳的一種混合氣體，例如：用分子篩吸附法或水煤氣轉(zhuǎn)化法除去CO，可得到純凈的氫氣。天然氣、油田氣和煉廠氣（石油煉制廠的副產(chǎn)氣體）等都可用烴類裂解法和烴類蒸氣轉(zhuǎn)化法得到氫氣。

4.烴類裂解法。碳?xì)浠衔锝?jīng)過高溫裂解，裂解氣中含有大量氫氣，再經(jīng)過低溫冷凍系統(tǒng)，可得到90%的氫氣。比如由石油熱裂副產(chǎn)的氫氣，產(chǎn)量較大，常用于汽油加氫，這種制氫方法在世界上很多國家都采用。

氫能的應(yīng)用、存在問題及展望

氫能源在交通、工業(yè)、建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用，可豐富能源構(gòu)成。在交通領(lǐng)域中，用氫燃料電池給汽車提供動力，能夠解決空氣污染、噪音污染和CO2排放帶來的全球氣候變暖等環(huán)境問題。在工業(yè)領(lǐng)域中，氫氣一直是.重要的原材料之一，并且通過氫的使用可以使精煉等行業(yè)達(dá)到基本無碳排放。到目前為止，氫的制造和使用都局限在工業(yè)領(lǐng)域中，主要用途是作為化工行業(yè)的原材料。在建筑領(lǐng)域中，運用氫能微型熱電聯(lián)產(chǎn)機組技術(shù)可以極大地提高能源利用效率，建設(shè)節(jié)能環(huán)保型建筑。