氢，拯救世界的新能源

    吴玲

    摘要文章综述了氢能利用的巨大潜能，氢能在实际生活中的主要应用以及氢能未来的发展方向，指明氢能正是一种在常规能源危机的出现、环境污染问题严重以及在开发新的能源的同时，人们期待的一种新的清洁能源。

    关键词氢能源温室效应氢气能发电二级能源燃料电池

    自人类开展了世界性的工业革命以后，大量的吸热性强温室气体，比如二氧化碳、氮化物等被人类中排入大气，造成逐年增强的大气的温室效应，由此引起了全球性的环境污染和气候变暖等一系列严重问题，这引起了全世界各国的关注，经过各国科学家的检测和研究，如果地球的温度持续升高，南极和北极的冰山将会发生大规模的融化，到2050年左右将有大量的岛屿国家和沿海城市被淹没，甚至包括许多国际大都市，如悉尼、东京、纽约和中国的上海。事实证明日益严重的温室效应就是罪魁祸首，而温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳等有害气体进入大气造成的。比如近年来，欧洲的温度直线上升，甚至到晚上仍旧停留在30摄氏度左右。中国的南方，美国的西部，气温都一度攀升到40摄氏度以上。

    我们该怎么做？随着社会的发展，人类生存时刻离不开能源，对能源的需要也与日俱增，好像石油、天然气、煤炭与核裂变能等化石能源促成了世界经济的发展和世界经济的现代化，但是，这一经济的资源载体将会快速地接近枯竭，所以我们必须发展新能源，拯救世界的新能源——氢能源脱颖而出。氢是地球上含量最大的元素，氢气和氧气在特殊的设备中进行化学反应，可以产生电能和无害的水蒸气。过去，人们总以为氢气是一种化学元素，很少把它作为能源来看待。近几十年，对以氢做未来能源的研究获得了迅速的发展，在众多的新能源中，氢能将会成为21世纪最理想的能源。氢作为能源有许多优越性。首先，氢被选做未来的二级能源， 是因为氢，位于元素周期表之首，原子序数为1，作为自然界存在最普遍的一种元素，氢在自然界的存在状态主要有两种：空气中游离态的氢气和以化合态的形式贮存于水中。而地球表面的水主要是海洋水，人类如果能把海水中的氢全部提取出来，那么它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。其次，氢燃烧后的产物是水，而对环境造成污染的一系列物质，如碳的氧化物、铅化物、碳氢化合物和粉尘颗粒等，而且燃烧生成的水还可继续制氢，反复循环使用。 所以氢是一种燃烧无害、十分清洁的能源。第三，氢在储存、输送上比电力损失小，而且由于氢的重量小，携带、运送方便的特点，所以未来将是航天、航空等高速飞行交通工具最合适的燃料。第四，氢燃烧热值高， 1kg氢燃烧产生的热量相当于3k汽油或4.5 kg焦炭的发热量，氢的发热值是除核原料外，在所有的生物、化工和化石燃料中最高的。总之，作为一个发展性能源，氢被当之无愧的成为了未来的世界中最具发展潜力的清洁能源！

    在可能发展的各种新能源中，目前氢能源被认为最有可能进入实用领域。氢的用途很广，适用性强。1、氢作为气体燃料，首先被应用在汽车上。用氢作为燃料的汽车，在安全性，实用性和经济性能等方面都有不可比拟的优势，例如用氢做燃料易发动，卫生干净，有很小的腐蚀性，因此可延长汽车发动机的使用寿命。使用氢气做汽车燃料还可以简化现有汽车的构造，省去一般汽车上所用的汽化器，同时用氢气作为汽车发动机燃料，无需对汽油发动机作多大的变动，就可节油达40%。2、氢的化学特性活跃，它可同许多金属或合金化合。某些金属或合金吸收氢之后，形成一种金属氢化物，其中有些金属氢化物的氢含量很高，甚至高于液氢的密度。 3、氢气易于运输，因为氢气具有在一定压力和温度下很容易液化的性质，所以液体氢的运输非常方便，使用液罐车、轮船、拖车运输都很便。4、我们现在使用的电能，如核电、水电和火电等，都是通过电网输送给千家万户的。此种方式存在着很大的弊端，因为用电的电户要使用不同的负荷，这样就要要求电网的电能有时处于高峰，有时处于低谷，所以为了调节峰荷、电网中常需要启动快和比较灵活的发电站，而氢能发电恰巧能够做到这点。利用氢气和氧气燃烧放热的化学性质，可以组成氢氧发电机组。此种机组有要开即开，欲停即停，结构简单，维修方便等特点，另外在电网低负荷的，还可吸收多余的电来进行电解水，生产氢和氧，以备高峰时发电用。这种调节作用除了可以提高电站的发电能力，对于用网运行更是有利的。

    时至今日，氢能源已经有长足的发展和着广阔的前景，例如美国、欧盟、日本、中国和印度等国家在氢能的开发和研究发明投入了大量的资金，并在燃料电池的技术开发以及氢的制造、运输、储藏技术方面取得了丰硕的成果。总之，做为具有多种优越性的能源，氢能源离我们的生活越来越近。到那时，我们可以将通过管道进入到家庭中的氢气用金属氢化物的贮罐氢气存储起来，然后连接氢燃料电池，再接通各种用电设备。它将为人们创造舒适的生活环境，减轻繁重的生活事务。发展氢能源，将为建立一个美好、无污染的新世界迈出重要一步。

    参考文献

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