Question

氢能的优点和缺点

Answer 1

有部份汽车／机器以氢（Hydrogen)代替石油燃料，其优点如下： 1. 较环保： 　　2H2 + O2 ==> H2O 氢气燃烧后所释放出来的是水，并不是二氧化碳(CO2)，而且没有其他任何破坏环境的气体如二氧化硫（SO2) 。所以更环保。 2. 在特别的情况下提供清洁的水源： 　如太空人的太空任务中，太空用的燃料部份为氢。燃烧后能化为水，为太空人提供可靠的水源。 其缺点是： 1. 需要特别的提取过程 　虽然大气之中有氢气，但是其浓度不能用作燃烧的气体，故此需要特别的提取过程。虽然氢能在21世纪初有计划研究其可行性，但提取过程需要更高的科学技术，故至今仍未普及。 2. 氢为气体，存放较难 　因为氢气在大气压力下的形态是气体，故此存放时比较困难，必需要加压使之成为液态氢，存放／运输时较现时用的石油困难。 3. 氢能如不正当使用，危险较高 　因为氢气的化学反应较大，一般而言，只要氢气纯度足够，只要接触火种，即会燃烧，甚至爆炸。但现行用的燃料，如气油，在没有适当比例的空气的混合，基本上是很难燃烧的。
氢 是一种化学元素，化学符号为H，原字序数是1，在元素周期表中位于第一位。它的原子是所有原子中最细小的。氢通常的单质形态是氢气（H2）。它是无色无味，极易燃烧的双原子的气体，氢气是最轻的气体。氢原子存在于水、所有有机化合物和活生物中。导热能力特别强，跟氧化合成水。在0摄氏度和一个大气压下，每升氢气只有0.0899克重———仅相当于同体积空气重量的二十九分之二。 　　氢（Hydrogen）是宇宙中最常见的元素。氢及其同位素占到了太阳总质量的84%，宇宙质量的75%都是氢。它为太阳提供了源源不断地能量，45亿年前第一道照耀在地球上的阳光就是氢发出的。 　　氢是能源载体和燃料，具有高挥发性、高能量。同时氢在工业生产中也有广泛应用。现在工业每年用氢量为5500亿立方米，氢气与其它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、气象气球探测和食品工业用于硬化脂酸。如把橄榄油转化为黄油等。 　　液态氢可以作为火箭燃料。氢的液化温度在－253℃，因此导致相当多的保温和不可避免的蒸发问题。 　　氢如同汽油和天然气一样，易燃性强，空气环境下含量达到4%—96%均可燃，所以可用作燃料。氢气加氧气在火花点燃后产生热量。而其燃烧后的残留生成物仅仅是纯水，所以氢被誉为是零排放燃料。其燃烧生成的水可进行收集或直接以水汽形式排入大气。燃烧生成的水与制氢所消耗的水量完全一样。所以从这个角度而言，氢是取之不尽，用之不竭的。 　　氢动力内燃机如同我们今天了解的汽油发动机一样，仅需作小的调整与LPG发动机的调整相似。燃料电池则是一种在催化剂作用下将氢气与氧化合反应生成水同时释放出电能的装置，其实整个电化学反应过程是电解水的逆过程，能量利用的效率非常高通常在50%左右，远高于内燃机的15%—25%。 　　氢虽说取之不尽、用之不竭，但因属于二次能源，地球上单质氢含量微乎其微，只能由其它能源转化得到。 　　当采用水电解的方式制氢时，制氢过程的副产品仅仅是氧气。而采用天然气、石油或煤制氢时，不可避免的要产生二氧化碳和其他温室效应气体。 　　因此，使用氢能作为燃料仅能解决整个环保问题的一半。其实从氢的制取到使用，氢扮演着能量载体的角色，如果在氢气的制取上也能完全解决污染问题，那么整个氢能的利用过程就成为真正意义上的零污染过程。
氢燃烧和空气结合变成水是不会污染大气的 但氢必须加压才可液化也很容易爆炸