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Knowledge 绿色与科技 · 你应该了解的氢能源

氢能与燃料电池2018-06-22 03:10:03
点 击 蓝 字 关 注 氢 能 与 燃 料 电 池 啊  

“It is to be hoped so,” answered Spilett, “for without coal there would be no machinery, and without machinery there would be no railways, no steamers, no manufactories, nothing of that which is indispensable to modern civilization!”

“And what will they burn instead of coal?”

“Water,” replied Harding.

——Jules Verne: The Mysterious Island

1874年,科幻小说家儒勒 · 凡尔纳在他的作品《神秘岛》里预言,水将成为未来人类的能源:


“没有煤就没有机器,没有机器就没有火车、轮船、工厂以及文明时代不可缺少的一切东西!”史佩莱说。
“他们用什么来代替煤呢?”
“水。”史密斯答道。
 
水通过电解方式可以分解为氢和氧,在此过程中,电能被转化为氢化学能。随后,被储存于氢的化学能通过燃料电池方式转化为电和热。水可以成为电能和化学能互相转化的无尽能源。

捡起初中化学 教你一个原理
还记的我们学过的分子式吗?
H₂O——水
H₂——氢气
O₂——氧气
这应该是不会忘记的初中化学吧。

喏,记起来了这些,分子之间的化学反应也不在话下,不信我们来看图复习:


氧气与氢气可以反应生成为水,反应式为:
O2+2H2=2H20
其中的反应条件为点燃。

而氢能燃料电池是什么呢?通俗地说,它是一个“发电厂”,只要将燃料(氢气)和空气(氧气)分别送进燃料电池,电就被奇妙地生产出来,其中的膜电极组件(MEA:Membrane Electrode Assemblies)中所包含的交换膜、催化剂与电极充当了整个反应的反应条件,同时,也是反应进行的场所。

而整个反应所有的产出是什么呢,对,只有电、水以及热。



除了环保 氢能燃料电池 还有很多优势

高效率

·

氢能电源是一种直接将化学能转换为电能的新型能源使用方式,由于不发生传统意义上的燃烧,其效率远高于传统燃烧方式的使用效率,高达60%-85%。

零污染

·

氢能电源的排放物仅为水和热,不排除二氧化碳等温室气体及其他有害物质,工作噪音小于60dB,是一种最绿色的能源利用技术。

能源安全

·

常温常压下氢气与汽油、天然气一样稳定,不接触明火或达不到燃点就不会燃烧。

成本优势

·

不仅比传统的电源系统(如铅酸蓄电池系统)的制造成本低,而且在其整个生命周期内,还可大幅度降低运营成本。

大范围的产业创新升级

·

随着氢能燃料电池在通信行业、汽车、建筑、电力等各个行业投入使用,产业创新升级势在必行。
我们如何应用氢能电源
氢能电源由于其独特性,可以在很多领域替代电池和柴油发电机,广泛应用于通信、动力等领域。



可再生能源是世界各国都在积极开发的新的能源使用方式,其中氢能电源被认为是最佳的能源使用方式。氢能电源直接把化学能转化为电能,不发生燃烧,不排出二氧化碳等温室气体和有害物质,突破了传统的能源使用方式,使我们进入能源使用的新里程。


人类生态足迹的影响因子已然过大,生态系统反馈循环已经滞后,其自我修复能力已受到严重破坏,若继续维持现有的资源消耗速度和人口增长率,人类经济与人口的增长只需百年或更短时间就将达到极限。 

——罗马俱乐部1972年报告《增长的极限》


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