氢能：清洁高效的能源--李亚光免费下载

氢能：清洁高效的能源李亚光20161103氢能——理想的二次能源氢是一种清洁的能量载体，与电能一样，没有直接的资源蕴藏，都需要从别的一次能源转化得到，所以，氢能是一种二次能源普遍存在，存在形式多样，是宇宙中最丰富的物质，占宇宙质量的 75%氢的最大来源是水，根据计算， 9 吨水可以生产出 1 吨氢（及 8 吨氧），而氢与氧的燃烧产物就是水，水可以再生。因而，利用水制氢可使氢的制取和利用实现良性循环，取之不尽。无毒、无污染燃烧性能好；燃烧热值最高 (1.21~1.43)105kJ/kg ( 汽油的 3 倍，焦碳的 4.5 倍 )导热性最好的气体—热泵氢能经济的构想美国：启动氢能发展计划 生物质制氢，太阳能制氢欧洲：氢能电动汽车． 生物质制氢，太阳能制氢日本：氢能电动汽车 光生物制氢中国：氢能电动汽车 生物质制氢，化石燃料制氢 0.2 L 液 H2/100 km氢能经济的缘起——各国的氢能开发计划1. 如何实现大规模地廉价制氢？—制氢2. 如何经济、合理、安全地储存和输送氢？—储氢3. 如何高效率、低成本地利用氢？—利用氢 氢能技术的难点1. 化石燃料制氢—目前主要的制氢方法 成熟、廉价，但资源和环境问题并未解决 2. 生物质为原料制氢 光合效率、水土面积、集中和储运成本等问题3. 水分解制氢 利用光化学、热化学和电化学方法制氢。然而，太阳能的收集、高品质热能和电能的产生方法，都是首先要解决的问题。 制氢技术合成氨： 50 ％石油精练：37 ％甲醇合成： 8 ％全球年产氢：5000 亿m3=0.446 亿吨化石燃料制氢占 96%(1) 甲烷重整 (Steam Methane Reformation, SMR )1 、化石燃料制氢• SMR 反应利用有机物高温下与水的反应，不仅自身脱氢，同时将水中的氢解放出来。• 此法也适于生物质制氢。(2) 天然气热解制氢• 将 天 然 气 在 裂 解 炉 加 热 到1400℃ ，• 关闭裂解炉使天然气发生裂解反应，产生氢气和碳黑。裂 解 炉CH4H2碳黑甲烷的部分氧化： CH4+O2 → CO(g)+H2(g)(3) 煤汽化： C(s)+H2O(g)→ CO(g)+H2(g)(4) 重油部分氧化CnHm+O2 → CO （ g ） +H2 （ g ） CnHm+H2O→ CO （ g ） +H2 （ g ）H2O+CO → CO2 （ g ） +H2 （ g ）2 、生物质制氢1.23 eV3 、水分解制氢1. 高温热解水制氢1eV=11605K水热分解时生成物与温度的关系 1.1 固体氧化物电解槽制氢 : 高温效率～ 90 ％高温工作（ 2000℃ ），部分电能...