氢能源会是人类终极能源吗?
去年一则水氢发动机下线,车辆加水就能行驶的新闻引起了全民热议 。这则新闻的主角青年汽车号称生产出了全球首辆水氢燃料车,不加油不充电只需加水,续航里程超过500公里,轿车续航里程可达1000公里 。真的是高手在民间,这是要实现国家的能源资源自由了吗?据说,通过一种特殊催化剂,可以将水转换成为氢气,再输入氢燃料反应堆产生电能,然后驱动车辆行驶 。
这件事最后也是以闹剧收场,但是值得注意的是,这种低级的骗局却成功骗了当地政府及新闻媒体 。而这背后,是人们对于氢能的误解 。氢能的优势很多人将氢能看成是21世纪的终极能源,原因就是在于它具有能量密度大、燃烧热值高、零污染以及其来源广的特点 。对于目前世界面临的能源危机和环境污染问题,氢能似乎是解决这些问题的一把钥匙 。
氢作为元素周期表中最小的原子,也是宇宙中分布最广泛的物质,宇宙质量中75%都是氢 。此外,氢的燃烧热值很高,在各种燃料中其燃烧值仅次于核燃料,是汽油的3倍 。氢能作为二次能源,可以集中式、大规模、长时间储存 。最重要的是氢是零碳的,其燃烧后产生的是水,水通过电解反应又可以生成氢气,所以这是一种无污染,无温室气体排放,可循环使用的能源 。
氢的利用形式也很多,可以通过燃烧产生热能,进而代替煤和石油,还可以可以作为能源用于燃料电池直接产生电能 。中国科协主席万钢说,如果说风电、光伏发电是当前新能源行业的主导力量,氢能源就是能源领域的未来之星 。很多专家也表示,氢能将成为改变传统能源的终极目标,发展氢能产业是人类能源结构调整和产业结构转型的必由之路 。
世界各国争相发展既然氢能源的优势这么多,那么氢能产业的发展也必会受到各国的关注 。很多国家在氢能领域可谓下足了功夫,氢能应用技术也发展的越来越成熟,氢能及燃料电池技术成为促进经济社会实现低碳环保发展的重要创新技术 。像美国、日本、德国等发达国家更是将氢能规划上升到国家能源战略高度,目前欧美日多国已经开发出很多款氢能源燃料电池汽车,并建立了众多加氢站,特别是日本 。
众所周知,日本是传统能源极为匮乏的国家,而日本的基础科技又相当发达,因此日本成为全球发展氢能最积极的国家,氢能已经被日本确立为未来关键能源,并提出要率先实现“氢能源社会” 。同样,我国也对氢能源十分重视,最近几年也是出台了很多氢能利用和发展的相关产业政策 。在国家政策的大力支持下,我国的氢能产业正在进行区域布局,现在已经有20个省市正在做氢能的发展规划和氢燃料汽车的发展规划,这些都标志着氢能产业被纳入国家能源战略 。
目前,国内已经有多城市使用了氢能公共汽车或者氢燃料重型卡车了 。氢能成为终极能源的困局氢能虽然优势很多,但是目前仍然有许多问题存在 。首先,氢能的获取并不容易,氢能的获取,有限度、有难度 。自然界没有单质氢气可以开采,必须从含氢物质中提取 。很多人想到用电解水来制取氢气,但是通过这种方式最显著的特点就是成本太高 。
科学家虽然一直在寻找一种催化剂能够降低水电解的成本,但是还一直没有找到合适的方法 。高成本意味着在短时间内,氢能源的利用还是无法得到普及 。此外,氢能属于二次能源,需要经由燃料电池经过一次能源转化,因此在转化过程是需要消耗能量,而这个转换还会浪费很多的能量,以目前的技术氢能源能量转换效率还不高 。而人类追求的应该是一种更加绿色、更加高效的能源准换方式 。
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