氫燃料 - 维基百科,自由的百科全书
氫燃料(英語:hydrogen fuel)是與氧氣燃燒的零排放燃料,可以用於燃料電池或內燃機。它已經開始用於商用燃料電池車,並且已經在燃料電池公車中使用了很多年。除了氢能载具外,氢燃料也被用作航天器推進的燃料。
截至2018年,絕大多數氫氣(約95%)來自於化石燃料通過甲烷蒸汽重組或部分氧化,以及煤氣化;僅有少數氫氣生產是通過零排放的新途徑,如生物質氣化、水電解[1][2]、太陽熱化學(太陽燃料)[3]等。
氫是元素週期表中最輕的元素。由於氫的重量小於空氣,因此氫在大氣中上升,因此很少以其純淨形式出現[4]。在空氣中燃燒的純氫氣火焰中,氫氣與氧氣反應形成水並釋放能量。
- 2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (g) + 能量
如果像通常情況那樣在大氣中代替純氧進行氫氣燃燒,則氫氣燃燒會產生少量的氮氧化物及水蒸氣。
釋放能量使氫能夠用作燃料。在電化學電池中,可以相對較高的效率使用該能量。如果僅將其用於加熱,則適用熱效率的常規熱力學限制。
氫通常被認為是一種能量載體,如電,因為它必須從諸如太陽能、生物質、電或者如天然氣或煤等碳氫化合物產生[5]。使用天然氣進行常規產氫會產生重大的環境影響;與使用任何碳氫化合物一樣,也會排放二氧化碳[6]。同時,向天然氣中添加20%的氫氣(不影響燃氣管道和家用電器的最佳份額)可以減少由加熱和烹飪引起的二氧化碳排放[7]。
參考文獻
[编辑]- ^ Roberts, David. This company may have solved one of the hardest problems in clean energy. Vox. 2018-02-16 [2019-10-30]. (原始内容存档于2019-11-12) (英语).
- ^ Ogden, J.M. Prospects for building a hydrogen energy infrastructure. Annual Review of Energy and the Environment. 1999, 24: 227–279. doi:10.1146/annurev.energy.24.1.227.
- ^ Q & A: DLR's Christian Sattler on the Role of Solar Thermochemistry in Green Hydrogen Production. SolarPACES.org. (原始内容存档于2020-07-19).
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- ^ Florida Solar Energy Center. (n.d.). Hydrogen Basics. Retrieved from: http://www.fsec.ucf.edu/en/consumer/hydrogen/basics/index.htm (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- ^ Zehner, Ozzie. Green Illusions. Lincoln and London: University of Nebraska Press. 2012: 1–169, 331–42 [2020-09-12]. (原始内容存档于2020-04-04).
- ^ Climate change hope for hydrogen fuel. BBC News. 2 January 2020. (原始内容存档于2020-07-20).