氢能的开发利用

【专家解说】：“氢能经济”时代将到来 加拿大日前宣布将为“氢公路项目”提供资助。氢公路项目的实施将是加拿大能源史上的氢能革命。该项目的具体内容是在2010年前，在温哥华到2010年冬奥会主办城市威斯勒的120公里公路上建立5个燃料电池车的加氢站，并生产出必要数量的燃料电池车，由氢燃料电池车承担2010年冬奥会期间机场与主办城市之间的人员运输任务。 随着工业的发展，污染日益严重，以氢能为代表的高效清洁能源越来越成为社会生存与发展的必然选择。氢能燃料电池电动汽车已被列为21世纪十大高技术之首。 氢能燃料电池作为一种清洁能源，其应用不仅能获得较好的环保效益，而且能减少对外国的石油依赖，实现能源独立。牛津大学有科学家预测，到2010年前，世界每天生产的氢能源当量将达到320万桶石油；2020年前将达到950万桶石油。专家们认为，氢将在2050年前取代石油而成为主要能源，人类将进入完全的“氢能经济”社会。 氢位于元素周期表之首 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。 专家介绍，作为能源，氢有以下特点：一是所有元素中，氢重量最轻；二是所有气体中，氢气的导热性最好，在能源工业中氢是极好的传热载体；三是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％；四是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；五是氢燃烧性能好，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；六是氢本身无毒，与其他燃料相比氢燃烧时最清洁，而且燃烧生成的水还可继续制氢，反复循环使用；七是氢能利用形式多，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；八是氢可以以气态、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。 氢能被世界关注 世界很多国家目前都在努力开发能够取代石油和煤炭的清洁能源，其中氢能最为引人注目。氢能经济(Hydrogen Economy)已经被美国、欧盟、日本、中国等列上了发展日程。 英国伦敦帝国学院的研究人员最近宣布，在氢能经济方面取得突破已经指日可待了。他们说，在不久的将来，人们将可以模仿植物对水进行分离的模式安全高效地从水中分离出氢能来。 加拿大计划将燃料电池电动汽车技术发展成国家的支柱产业。加拿大对氢能的研究与开发投入较早较大，估计未来5年里，氢能开发还将投入10亿美元以上。2004年的报告显示，在过去5年里，加拿大的氢能公司数目增加了1倍。加拿大的长期目标是抢占世界氢能领域的制高点。 美国总统布什表示，美国将致力于发展氢燃料电池车辆以及氢能基础供应设施，以维护生态环境，并且让美国谀茉捶矫嫒〉酶蟮淖灾餍浴！拔姨嵋橛?2亿美元来资助氢能的研究计划，让美国能够在发展清洁的氢能车辆上领先全球。”美国能源部已经跟著名科技研发公司Millennium Cell签订合同，在2004年到2006年间拿出350万美元资助这家公司的氢能研究计划。 氢能之所以得到世界各国的高度重视，除了它没有污染的特性外，还因为它取之不尽、用之不竭。目前面临的最大困难是如何安全高效地提取、储存和转换氢能，把它转变成易于使用的电力。为此，世界很多国家都在拿出巨额资金进行研究开发。 电解水制氢 将是我国能源战略的美好前景 中国科学家呼吁，国家应该大力推动制氢技术和燃料电池的开发研究，结合我国实情开展有特色的试点开发，抢占未来能源制高点，尽早步入永续发展的“氢能经济”时代。 目前，国际上通行的制氢方法不外两种：一种是利用煤炭、石油、天然气等炭氢化合物制取，但这些都是不可再生能源；另一种是直接利用水制取，氢燃烧后又与空气结合变回纯净水，这是自然物质循环利用、持续发展的典型过程，可谓取之不尽、用之不竭。而且氢是一种可以储存的能源，如果利用丰富的电能实现电解水制氢，可建独立的氢供应站，不必区域联网，不需要庞大的基础设施，也不像风力、地热、潮汐等能源受地域限制。我国相关专业的专家认为，大力发展水电，利用电解水制氢，将是我国能源战略的美好前景。 专家们同时认为，迎接“氢能经济”时代的到来，尽管还需要大量的科技攻关，但是电解水制氢技术及设备，已被科学界所公认。国家应该加强扶植科研开发，提高以燃料电池为核心的氢能发动机性能，不断降低制氢、用氢成本，探索新的制氢用氢途径，通过试点加速实现氢能源及燃料电池汽车商品化、产业化进程。 参考资料：http://hsx.hnagri.gov.cn/news/shownews.asp?newsid=697