现代工业中氢能源的研究与应用

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氢能源技术的研究与应用

氢能源技术的研究与应用

氢能源技术的研究与应用氢能源作为一种绿色、清洁的能源形式,受到了越来越多的关注和研究。

本文旨在探讨氢能源技术的研究与应用,分析其优势和挑战,并展望未来的发展前景。

一、氢能源技术简介氢能源是指通过氢气作为能量媒介进行能源转换和储存的绿色能源形式。

氢气在能源领域具有丰富的资源、高效的转化和清洁的排放等优势,因此备受研究关注。

目前,氢能源技术主要包括氢气的产生、储存和利用三个方面。

氢气主要通过水电解、化石燃料重整和生物质转化等方式产生。

储存方面,氢气可以通过液态氢、氢化合物和氢吸附材料等形式进行储存。

而氢能源的利用主要通过燃烧和燃料电池两种方式实现。

二、氢能源技术的优势1. 清洁环保:氢气燃烧产生的唯一废物是水,不会产生二氧化碳等温室气体和大气污染物,对环境没有负面影响。

2. 能源转换高效:氢能源的能量密度大,转化效率高,可广泛应用于交通运输、工业生产和电力供应等领域。

3. 可持续发展:氢气作为一种资源丰富的能源形式,可以通过可再生能源(如太阳能、风能)产生氢气,实现可持续利用。

三、氢能源技术的应用1. 交通运输领域:氢燃料电池汽车是目前氢能源技术在交通领域的主要应用。

相比传统汽车,氢车具有零排放、长续航里程和快速加氢等特点,是实现可持续交通的重要解决方案。

2. 工业生产领域:氢气在工业生产中可以用作驱动能源,如供应燃气锅炉、燃气轮机、燃气蒸馏等设备。

此外,氢气还可用于金属加工、石化和化肥生产等行业。

3. 能源储存领域:氢能源作为一种高效的能源储存形式,可以通过储氢技术将多余的电力储存起来,以供不同时间段的能源需求。

四、氢能源技术的挑战1. 储存和输送技术:氢气的储存和输送技术还存在一定的难题,如液态氢的低温保存、氢气泄漏的安全问题等,需要进一步研究和改进。

2. 成本和经济性:目前氢能源技术的成本仍然较高,需要进一步降低生产成本和提高经济性,才能大规模商业化应用。

3. 能源供应的可靠性:氢能源的供应依赖于能源生产和储存的可靠性,需要建立完善的能源供应链,并解决能源转化过程中的损失问题。

氢能源技术的研究与应用

氢能源技术的研究与应用

氢能源技术的研究与应用氢能源技术是近年来备受关注的研究领域,其作为一种清洁、高效、可再生的能源形式,被广泛认为是能源转型的重要组成部分。

本文将围绕氢能源技术的相关概念、发展现状、应用领域等方面进行阐述。

一、氢能源技术概述氢能源技术是将氢作为燃料,通过化学反应来释放能量并提供动力的技术。

氢能源是一种高效、清洁、无污染的能源,其燃烧产生的唯一排放物是水蒸气,不会对环境造成影响。

此外,氢能源可以通过电解水产生,也可以通过化石能源生产,无需依赖外部能源,且可再生性强。

因此,氢能源被广泛认为是未来能源的重要替代能源。

二、氢能源技术的发展历程氢能源技术的发展可以追溯到18世纪末期,当时化学家法拉第首次提出了可将水分解成氢和氧气的概念。

20世纪初期,德国科学家汉斯·吉尔伯特提出了将液态氢作为汽车燃料的设想。

20世纪70年代,由于石油危机的影响,全球开始重视氢能源技术的开发。

此后,经过数十年的技术研究和发展,氢能源技术已经成为当今许多国家和地区重要的技术发展方向。

三、氢能源技术的应用领域1. 燃料电池燃料电池是将氢气和氧气在催化剂的作用下直接反应而产生电能的技术。

燃料电池燃烧氢气产生的唯一排放物是水蒸气,不会对环境造成任何影响,因此可以作为汽车、船舶等交通工具的驱动来源。

2. 储氢氢气作为一种高效、环保的能源,其储存方式也受到了广泛的关注。

目前使用的储氢技术主要包括高压、低温、化学吸附等方式。

其中高压氢气技术适用于汽车、航空器等大功率应用领域,低温法可以大大提高氢气的储存密度,化学吸附技术可以将氢气储存于分子筛等物质中。

3. 氢能发电氢气可以通过燃烧或氧化还原反应产生能量,可以作为一种可再生能源发电。

此外,氢气还可以通过太阳能、风能等可再生能源发电方式生产,在未来可以成为替代化石能源的重要发电方式。

四、氢能源技术存在的问题1. 生产氢气的成本高目前,氢气的产量和质量对深度封闭且高浓度的炉具、昂贵的钯催化剂等设备要求较高,且生产成本较高。

现代工业中氢能源的研究与应用

现代工业中氢能源的研究与应用

现代工业中氢能源的研究与应用【摘要】经专家研究认为,21世纪中叶,传统的能源石油和煤炭将逐渐走向枯竭。

氢能便是一种既环保又经济的替代产品。

本文就氢能的特点、用途、制备技术以及储运方法都做了详尽的閳述。

【关键词】氢能;制备技术;储运方法1.氢能的特点与用途在现代工业中,氢能被公认为人类未来的理想能源。

氢具有高挥发性、高能量,是能源载体和燃料;氢不但燃烧放出的热量多,而且燃烧产物是水,不污染环境;同时,氢制备的原料是水资源不受限制。

另外,氢气是活性气体催化剂,可以与空气混合方式加入催化燃烧所有固体、液体、气体燃料。

氢能是一种二次能源,它是通过一定的方法利用其它能源制取的。

而不像煤、石油和天然气等可以直接从地下开采,几乎完全依靠化石燃料。

现代工业中每年用氢量为5500亿立方米,氢气与其他物质一起用来制造氨水和化肥,同时也应用到汽油精炼工艺、玻璃磨光、黄金焊接、气象气球探测及食品工业中。

液态氢可以作为火箭燃料,因为氢的液化温度在-253度c.氢能被提上人类未来能源的议程是大势所趋。

众所周知,当今世界为了解决能源短缺、环境污染日益严重和经济持续发展等问题,洁净的新能源和可再生能源的开发已是迫在眉睫。

对我国来说,交通运输的能耗所占比重愈来愈大。

与此同时,汽车尾气污染已成为大气污染特别是城市大气污染的最重要因素。

然而,用氢作为汽车燃料,不仅干净在低温下容易发动,而且对发动机的腐蚀作用小,可延长发动机的使用寿命。

由于氢气与空气能够均匀混合,完全可省去一般汽车上所用的汽化器,从而可简化现有汽车的构造。

更令人感兴趣的是,只要在汽油中加入4%的氢气,用它作为汽车发动机燃料,就可省油40%,而且无需对汽油发动机作多大的改进。

另外,氢能在其它方面也得到广泛应用。

近年来由沃克能源公司研究的一种水燃料氢氧机实现了在碳钢领域的应用,这种水燃料氢氧机设备以水能源产生氢氧燃料,取代了液化气、丙烷、乙炔燃气。

与乙炔相比,节省成本40%以上。

氢能源的研究与应用

氢能源的研究与应用

氢能源的研究与应用氢能源作为一种清洁能源备受关注,其研究与应用已经成为全球能源领域的热点话题。

随着气候变化日益严重和能源安全问题的日益突出,氢能源作为一种零排放的能源形式,具有巨大的发展潜力。

本文将深入探讨,从氢能源的来源、生产、储存、运输以及应用等方面进行全面的分析和讨论。

一、氢能源的来源氢能源的来源主要包括化石能源、可再生能源和核能源。

化石能源是目前主要的氢能源来源,但其使用会产生大量的二氧化碳等温室气体,加剧全球气候变化。

可再生能源如太阳能、风能、水能等也可以作为氢能源的来源,具有零排放的优势。

此外,核能源也可以通过核裂变或核聚变产生氢能源,但核能源的安全性和环境风险仍然是亟待解决的问题。

二、氢能源的生产氢能源的生产主要包括水电解、天然气重整、生物质气化等多种方法。

水电解是目前最常用的氢能源生产方法,通过电解水分解产生氢气和氧气。

天然气重整是利用天然气中的甲烷进行催化重整产生氢气。

生物质气化则是利用生物质原料如秸秆、木屑等进行气化产生氢气。

不同的生产方法具有不同的能源效率和环境影响,需要根据具体情况进行选择。

三、氢能源的储存氢气是一种轻质气体,具有很高的能量密度,但同时也具有很高的爆炸性和易逸散性。

因此,氢能源的储存是氢能源应用中的关键问题。

目前常用的氢气储存方法包括压缩储氢、液化储氢、固态储氢等。

压缩储氢是将氢气压缩至高压气瓶中进行储存,液化储氢是将氢气冷却至液态进行储存,固态储氢则是将氢气吸附或化学吸附在固体材料中进行储存。

不同的储氢方法具有不同的能量密度和安全性,需要根据具体应用场景进行选择。

四、氢能源的运输氢气是一种高能量密度的能源,但同时也是一种难以运输的气体。

目前常用的氢气运输方法包括管道输氢、液氢运输、氢气压缩气瓶运输等。

管道输氢是将氢气通过管道输送至目的地,液氢运输是将氢气液化后进行运输,氢气压缩气瓶运输则是将氢气压缩至高压气瓶中进行运输。

不同的运输方法具有不同的能源效率和成本,需要根据具体情况进行选择。

氢能源技术研究与应用

氢能源技术研究与应用

氢能源技术研究与应用1. 氢能源技术概述氢能源是一种以氢气为基础的清洁能源,它的来源很广泛,可从化石燃料、水以及生物质等原料中提取。

氢能源是一种非常环保的、无污染、零排放的能源,对于解决能源危机、缓解环境污染、减少温室气体排放等方面都有很大的帮助。

氢能源技术主要包括氢气制备技术、储氢技术、氢气燃烧技术、氢气燃料电池技术等。

其中氢气燃料电池技术是未来发展的重点,所以本文将以氢气燃料电池技术为重点进行分析和研究。

2. 氢气燃料电池技术氢气燃料电池技术是一种通过将氢气和氧气进行化学反应产生电能的技术,反应产物为水。

它的优点是高效、环保、安全,使用方便,适用于各种应用场景。

但是,氢气燃料电池技术也存在着一些技术瓶颈,如储氢难度大、成本高等问题。

目前氢气燃料电池技术已经得到了较好的发展,主要涉及到催化剂的改进、电容器的提高等方面。

氢气燃料电池技术的应用范围也得到了进一步的拓展,如汽车、航空航天、电力等领域。

3. 氢气燃料电池汽车技术氢气燃料电池汽车技术是应用氢气燃料电池技术制造的汽车,它以氢气作为燃料,通过氢气燃料电池产生电能驱动汽车。

与传统的汽车相比,氢气燃料电池汽车具有低排放、低噪音、高能效等优点,是未来汽车发展的重要方向。

但是,目前氢气燃料电池汽车技术仍存在一些局限性,如储氢技术不成熟、氢气气源不足等问题。

因此,氢气燃料电池汽车技术的发展仍需要不断的研究和探索。

4. 氢能源技术的应用前景随着对环保、能源安全、气候变化等问题的日益关注,氢能源技术已经逐步成为全球发展的重要方向。

未来氢能源技术的应用前景非常广阔,主要表现在以下几个方面:(1)汽车方面:氢气燃料电池汽车将成为未来的主流车型,极大地促进了汽车行业的发展。

(2)电力方面:氢气燃料电池技术将逐渐代替传统的化石燃料发电,成为绿色能源的重要来源。

(3)工业方面:氢气作为一种重要的化工中间体,可以在很多化工生产过程中得到广泛应用。

总之,氢能源技术的应用前景十分广泛,但是要实现大规模的商业化应用还需要不断创新技术、提高效率,同时加强国际合作,推进氢能源技术的发展和应用。

氢能源技术在工业应用中的发展与应用

氢能源技术在工业应用中的发展与应用

氢能源技术在工业应用中的发展与应用随着全球工业的不断发展,环境污染、能源短缺等问题也日益突显。

为了解决这些问题,各国政府和企业不断探索新的清洁能源和高效能源的应用。

氢能源技术因其无污染、高效、可再生等特性,逐渐成为工业应用的重要选择。

本文将分别从氢能源技术的基础、工业应用及发展趋势三个方面,来深入探究氢能源技术在工业应用中的发展与应用。

一、氢能源技术的基础1.1 氢能源技术的定义氢能源技术是以氢作为能源的新兴技术,其中,氢气是一种无色无味、火焰透明、密度极小、可燃性极强的气体,是一种强大的能源来源。

1.2 氢能源技术的来源氢气可以从化石燃料中提取产生。

然而,不同的方法会产生不同的环境问题,如全球变暖、大气污染等。

因此,随着技术的发展,越来越多的人们倡导使用可再生能源来生产氢气。

1.3 氢能源技术的特性1)无污染:产生的唯一副产品是水,不会产生任何有害物质。

2)高效:相比于其他能源,氢气的能量密度更高,同样的能量产生更少的废物。

3)可再生:可以使用太阳能、风能等可再生能源来产生氢气,实现100%的可再生性。

二、氢能源技术在工业应用中的发展2.1 氢燃料电池汽车氢燃料电池汽车是氢能源技术在工业领域最受关注的领域之一。

它们很快就会完全取代传统的汽油汽车。

氢燃料电池汽车具有的优点是明显的:不会排放任何有害物质,只会排放水和热量。

而且,相比于传统的汽油车,氢燃料电池汽车具有更高的能量密度和更长的续航里程。

2.2 氢电力系统氢电力系统可以说是氢能源技术在工业领域的另一大应用领域。

通过使用可再生能源,例如太阳能或风能,发电公司可以将这些能源转化为氢气。

这种氢气可以被存储到燃料电池中,用于产生电力。

这种生产电力的方法在未来还会得到更多的应用。

2.3 工业制造除了汽车和电力系统,氢能源技术还有着很广泛的应用。

在工业制造领域,氢气可以用于制造玻璃、半导体、液晶显示器等产品。

此外,氢气还可以被用于工业氧化反应、炉热烧结和金属熔炼等工艺。

氢能源发展的技术研究与应用

氢能源发展的技术研究与应用

氢能源发展的技术研究与应用随着全球环保意识的不断提高,能源革命越来越成为全球关注的焦点。

作为一种无污染、高能效、可再生的绿色能源,氢能源具有非常广阔的发展前景。

在世界范围内,越来越多的国家开始推进氢能源技术研究,加速氢能源在能源产业中的应用和推广。

本文将从氢能源的基本特点、氢能源的技术研究和氢能源的应用三个方面探讨氢能源发展的技术研究与应用。

一、氢能源的基本特点1.1 纯净无污染氢燃料电池将氢气和氧气反应生成电能,不会产生废气和污染物,不会对环境造成任何影响,是绝对的绿色能源。

1.2 氢气储存能力高氢气具有极高的储能密度,每千克氢气中所含的能量丰富,可以在很小的物理体积内储存大量的能量,非常便于携带和储存。

1.3 适用范围广氢能源可以被广泛应用于各种场合,包括汽车、舰船、飞机、发电厂、热水供应等等。

不仅可以完全替代传统化石能源,还可以解决能源瓶颈问题。

二、氢能源的技术研究2.1 氢气储存技术氢气储存技术是氢能源的关键技术之一。

目前主要有氢气压缩、氢气液化和固态储氢技术三种方法。

氢气压缩技术是把氢气压缩到一定的压力下,以减小氢气体积,方便储存和运输。

氢气液化技术则是把氢气液化成低温下液态氢,这样储存密度非常高,但液化成本较高,需要消耗大量的能量。

固态储氢技术是指将氢气储存于一些特殊的物质中,如金属氢化物、碳纤维等,具有很高的储氢密度,但制备成本比较高。

2.2 燃料电池技术燃料电池技术是氢能源的另外一个关键技术。

燃料电池把氢气和氧气反应产生电能,而且这个反应还可以产生水蒸气和热能,充分利用了化学反应的能量转化,效率非常高。

随着研究的深入,不同类型的燃料电池技术也在不断出现。

常用的燃料电池主要有碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池、多相催化反应燃料电池等。

2.3 生产氢气技术氢气生产技术是氢能源应用关键环节之一。

氢气可以通过多种方法生产,包括燃烧烃类、电解水、重整烃类、细菌发酵等。

其中,电解水是一种成本较低、环境友好的生产氢气方法。

氢能源技术的研究与应用探索

氢能源技术的研究与应用探索

氢能源技术的研究与应用探索近年来,随着全球能源危机和环境污染问题的加剧,氢能源技术逐渐成为热门话题。

氢能源可以说是一种未来的能源,因为它具有很高的能量效率、无污染、可再生等优点,而且是一种绿色能源,对于保护环境、减少碳排放等都有非常积极的作用。

本文将围绕氢能源技术的研究和应用展开探讨。

一、氢能源技术的研究目前,氢燃料电池技术已经成为氢能源主要的应用领域之一,氢燃料电池是一种将氢气和氧气反应产生电能的装置,它既能够提供电动汽车高效快速的动力,又能够节约能源,清洁环保。

氢燃料电池技术虽然已经成熟,但是它也存在一些问题,如:技术成本高、设备体积大、维修难度大等。

此外,我国在氢能源领域的研究还有其他几个方面,比如氢能源的生产与存储。

氢气是一种高能量燃料,但是因为氢气不稳定且没有自己的天然储量,所以目前氢气的制备和储存方式还很不完善。

现在的氢气主要是通过水解法、煤炭气化法、天然气重整法等方法生产,而其中存在较大的安全隐患和环境污染问题,需要在研究中加以解决。

与此同时,氢气的贮存方式也是一个难点,目前大多数储氢技术都存在其自身的局限性,需要不断的进行研究和探索。

二、氢能源在不同领域的应用探索除了燃料电池车之外,氢能源技术在其他领域的应用也备受关注。

1. 工业领域氢气是一种很好的工业原料,可以用于制造化工产品、合成氨、氢气钢铁等产品。

氢气在工业生产中使用,可以大量减少二氧化碳和其他污染物的污染排放,有着很好的环保意义。

2. 住宅领域氢气作为一种清洁能源,可以用于空气净化和替代传统的煤气,实现住宅清洁和热源的供应。

此外,氢能源与太阳能、风能、地热等能源形成的联合供应体系,可以实现能源的互补和能量的最大利用。

3. 航空航天领域航空和航天领域对于推动氢能源技术的发展也有重要的意义。

由于氢气的燃烧能量高,因此可以用于推动航天器和航空器的动力系统。

目前,欧洲和美国都在进行氢燃料电池动力飞机的研制和试飞,这将成为氢能源技术在航空领域应用的关键突破。

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现代工业中氢能源的研究与应用
【摘要】经专家研究认为,21世纪中叶,传统的能源石油和煤炭将逐渐走向枯竭。

氢能便是一种既环保又经济的替代产品。

本文就氢能的特点、用途、制备技术以及储运方法都做了详尽的閳述。

【关键词】氢能;制备技术;储运方法
1.氢能的特点与用途
在现代工业中,氢能被公认为人类未来的理想能源。

氢具有高挥发性、高能量,是能源载体和燃料;氢不但燃烧放出的热量多,而且燃烧产物是水,不污染环境;同时,氢制备的原料是水资源不受限制。

另外,氢气是活性气体催化剂,可以与空气混合方式加入催化燃烧所有固体、液体、气体燃料。

氢能是一种二次能源,它是通过一定的方法利用其它能源制取的。

而不像煤、石油和天然气等可以直接从地下开采,几乎完全依靠化石燃料。

现代工业中每年用氢量为5500亿立方米,氢气与其他物质一起用来制造氨水和化肥,同时也应用到汽油精炼工艺、玻璃磨光、黄金焊接、气象气球探测及食品工业中。

液态氢可以作为火箭燃料,因为氢的液化温度在-253度c.氢能被提上人类未来能源的议程是大势所趋。

众所周知,当今世界为了解决能源短缺、环境污染日益严重和经济持续发展等问题,洁净的新能源和可再生能源的开发已是迫在眉睫。

对我国来说,交通运输的能耗所占比重愈来愈大。

与此同时,汽车尾气污染已成为大气污染特别是城市大气污染的最重要因素。

然而,用氢作为汽车燃料,不仅干净在低温下容易发动,而且对发动机的腐蚀作
用小,可延长发动机的使用寿命。

由于氢气与空气能够均匀混合,完全可省去一般汽车上所用的汽化器,从而可简化现有汽车的构造。

更令人感兴趣的是,只要在汽油中加入4%的氢气,用它作为汽车发动机燃料,就可省油40%,而且无需对汽油发动机作多大的改进。

另外,氢能在其它方面也得到广泛应用。

近年来由沃克能源公司研究的一种水燃料氢氧机实现了在碳钢领域的应用,这种水燃料氢氧机设备以水能源产生氢氧燃料,取代了液化气、丙烷、乙炔燃气。

与乙炔相比,节省成本40%以上。

氢氧焰切割不挂渣,切割速度快10%。

氢能作为一种洁净的再生能源,同时又具有可储可输的特点,从长远看,它的发展可能带来结构的重大改变,而在目前它是一种理想的低污染或零污染的车用能源。

因此,氢能作为解决当前人类所面临困境的新能源,具有广阔的应用前景。

2.氢能的制备技术
经过长期研究,目前我国氢能源的制备技术有以下几种类型:化石燃料制氢;电解水制氢;光解水制氢;生物制氢;生物降解及模拟氢化酶制氢。

2.1化石燃料制氢
从含烃的化石燃料中制氢,这是过去及现在采用最多的方法。

它是以煤、石油或天然气等化石燃料作原料来制取氢气。

自从天然气大规模开采后,传统制氢的工业中有96%都是以天然气为原料,天然气和煤都是宝贵的燃料和化工原料,其储量有限、且制氢过程
会对环境造成污染,用它们来制氢显然摆脱不了人们对常规能源的依赖和对自然环境的破坏。

2.2电解水制氢
这种方法是基于氢氧可逆反应分解水来实现的。

为了提高制氢效率,电解通常在高压下进行,采用的压力多为3.0-5.0mpa.目前电解效率为50%-70%。

由于电解水的效率不高,且需消耗大量的电能,因此利用常规能源生产的电能来进行大规模的电解水制氢显然是不合算的。

2.3生物制氢
生物制氢是以生物活性酶为催化剂,利用含氢有机物和水将生物能和太阳能转化为高能量密度的氢气。

与传统制氢工业相比,生物制氢技术的优势体现在:所使用的原料极为广泛且成本低廉,完全脱离了常规的化石原料,可实现零排放。

发展生物制氢技术符合国家对环保和能源发展的中、长期政策,前景光明。

3.氢的储运
3.1储氢材料的研究进展情况
储氢材料的开发是解决氢能应用中氢存储技术难题的关键。

储氢材料按氢结合的方式,可分为化学储氢(如储氢合金,配位氢化物,氨基化合物,有机液体等)和物理储氢(如碳基材料,金属有基框架材料mof等。


化学储氢:(1)储氢合金材料是指在一定温度和氢气压力下,能可逆的大量吸收、储存和释放氢气的金属间化合物。

由于其储氢
量大、无污染、安全可靠,并且制备技术和工艺相对成熟,所以是目前应用最为广泛的储氢材料。

储氢合金主要分为:镁系a2b型,稀土系ab5型,钛系ab型和锆系ab2型四大系列。

(2)配位氢化物是以naaih4和libh4为代表的一系列轻金属的铝氢化物和硼氢化物,这类化合物具有很高的理论储氢容量(libh4的理论储氢量为18wt%),但合成比较困难。

值的注意的是u,最近金属硼氢化物正掀起一阵研究热潮。

(3)氨基化合物储氢体系是近年来的研究热点。

其中li-n-h和li-mq-n-h体系的制备、性能、反应机理尤为受到关注。

该体系储氢量高,使用条件相对温和。

许多体系尚未开发,机理有待完善,具有开发的潜力。

该体系存在两大问题:一是低温下吸放氢动力学性能差,再吸氢温度过高,可逆性差,一是反应过程中nh,是否存在的反应机理问题存在争议。

(4)有机液体材料储氢是利用该类物质的不饱和键与氢原子间,在一定条件下发生一对互逆反应来完成的,即加氢和脱氢反应。

通过加氢反应来实现储氢过程。

物理储氢:(1)近年来,由于纳米材料制备技术的快速发展,碳及纳米碳储氢成为储氢材料的焦点。

其中活性碳(ac)以其吸附能力达、表面活性高、比表面积大、循环使用寿命长、易实现规模化生产等优点成为一种独特的多功能吸附剂。

与其它储氢技术相比,超级活性碳储氢具有经济、储氢量高、解吸快、循环使用寿命长和容易实现规模化生产等优点,是一种颇具潜力的储氢方法。

(2)石墨纳米纤维是一种截面呈十字型,面积为0.3-5mm,长度10-100m
之间的石墨材料,它的储氢能力取决了其纤维结构的独特排布。

氢气在碳纳米管中的吸附储存机理比较复杂。

根据吸附过程中吸附质与吸附剂分子之间相互作用的区别,以及吸附质状态的变化,可分为物理吸附和化学吸附。

碳纳米管可以分为单壁碳纳米管(swt)和多壁碳纳米管(mwnt)两种。

3.2储氢材料的应用情况
(1)氢气的超纯净固态化储存与运输:兼有储存和净化双重功能的储氢器与现行的氢气钢瓶一把膜氢净化器体系相比,具有价格低、体积小、容量大、操作简便,不易损坏等优点,适用于电子、化工、冶金、气象等一切需要高纯氢的部门。

使用液氢槽车贮罐和高压氢气瓶运输或存储氢,不仅昂贵,安全措施要求甚高,而且由于蒸发和泄漏不宜长期储存。

用储氢材料作介质,使氢气与储氢合金化合固态金属氢化物来储存运输氢气,则可解决长期储存和安全运输的问题。

(2)储氢合金的吸放氢压力随温度的升高成对数关系升高。

在常温下吸入较低压力的普通氢气,在较高温度下则可释放出高压高纯度氢气。

根据这一原理,可制成简有净化与压缩双功能的无运动件高压高纯氢压缩器。

储氢材料吸氢时放出大量热量,放氢时则吸收等量的热量。

将两种吸氢压力不同的储氢合金分别置于低温侧(冷源)和高温侧(热源),以氢气为工质,进行吸放氢循环,可制成空调机或热泵。

用太阳能或工业废热作高温热源,不用电力即可在夏季降温,而在冬季加热。

(3)每种储氢合金都有其恒定的温度-压力关系,温度的变化可以通过与其成对数关系的氢化
物压力的变化而得以检测。

这种热-压传感器敏感度高,探头容积很小,可用较长导管而不影响测量精度,也无重力效应,已在一些国外飞机上采用。

在制备真空时,将一定量完全氢化的高温储氢材料放置于容器内加热,使之放出氢气,容器内的空气也随氢排出容器。

到一定真空度后,封闭容器,冷却后储氢材料将容器中残留的氢吸回,即可形成较高的真空度。

这样可较大地缩短抽气时间,国内皆尚未研究。

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