氫經濟會引領下一個能源時代嗎?

來源:網絡 更新日期:2019-10-07 10:19:43 點擊:1489316

相信大家近些年對于環境問題和能源危機一類的話題并不陌生,尤其是能源危機,因為這關乎這整個人類的生死存亡!人類對于能源的需求是永久性的,而能源危機也就成為了人類的生存危機。

氫經濟會引領下一個能源時代嗎?

近40年來全球共發生了五次能源危機

1.1973年一些產出石油的阿拉伯國家不滿西方國家支持以色列,而采取了石油禁運措施。

2.1979年伊朗革命導致的能源危機。

3.1990年由于波斯灣戰爭導致能源危機。

4.2000年代能源危機。

5.2003年石油價格瘋漲。

氫經濟會引領下一個能源時代嗎?

近些年,關于氫能源的討論越來越熱,例如氫能源汽車是否有可能取代汽油發動機汽車?作為一名氫能源相關專業的博士生,今天帶大家簡單了解一下氫經濟到底是什么,以及它的優缺點。

“氫經濟”一詞,最早由美國通用汽車公司技術中心提出,當時正在發生著第一次能源危機。氫經濟主要描繪的是利用氫氣替代石油等化石燃料成為全球主要能源來源時,整個氫能源產業的生產、運輸、儲存及使用的市場運作體系。

氫能源的核心硬件技術就是氫燃料電池,其種類繁多,目前應用前景較好的是酸性和堿性燃料電池。其基本原理是氫氣發生化學反應釋放出能量供發動機運轉。由于基于熱量的發動機受到熱機效率的理論上限制約,其總的能量效率低于氫燃料電池。

針對電解液的種類(酸性一般為硫酸,堿性多為氫氧化鉀)不同,燃料電池的材質和隔膜不同,甚至反應速率和反應原理都不一樣,這些內容比較專業,具體細節后續有機會和大家分享。

氫經濟會引領下一個能源時代嗎?

整個氫經濟的思路很簡單,第一步:制備氫氣

目前制備氫氣的技術相當成熟,比如利用熱能使水分解制氫和利用電能分解水制備氫氣。利用電能分解水制氫相對更加環保有效,整個制備過程一般需要一種電催化劑來輔助水分解,目前商業的大多為鉑金屬(俗稱白金),所以這部分要占較大的一部分成本。

第二步:氫氣的儲存和運輸。

氫氣是最輕的氣體,同時是極易燃燒和爆炸的,所以氫氣的儲存和運輸不但面臨著成本問題,同時還面臨著安全問題。如何合理地儲存和運輸氫氣也是氫經濟至關重要地一個環節。

氫經濟會引領下一個能源時代嗎?

最后一步:氫氣的使用。

其實也就是上述討論的氫氣燃料電池,這一步無疑是氫經濟的核心和前提,不過目前的燃料電池體系依然存在很大問題,比如催化劑和膜的成本很低,相同的反應在堿性體系中很難發生反應等等,這也是目前科學界最最關心的問題。

氫經濟會引領下一個能源時代嗎?

良心總結:氫能源的確是最最清潔可靠的能源,目前技術上存在一定的問題,不過瑕不掩瑜,我相信未來的能源結構中氫經濟一定會起到至關重要的作用,大家怎么認為呢,歡迎在評論區討論!

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