1、氢能源是最理想的能源小组成员：钟超群41113105 陈冬冬41113106 李雪莹41113107 符为41113108能源现状：到目前为止,世界各国所用的燃料几乎都是化石燃料,即石油、天然气和煤。自然界经历几百万年逐渐形成的化石燃料,可能在几百年内全部被人类耗尽。从探明的储量分析，现地球上的石油、天然气和煤炭的总储量分别为：石油 1万亿桶天然气 120万亿立方米煤炭 1万亿吨能源现状：按照全世界对化石燃料的消耗速度算，这些能源可供人类使用的时间大约还有：石油 45-50年天然气 50-60年煤炭 200-220年 由于化石燃料是世界一次能源的主要部分，其开采、燃烧耗用等方面的数量都很大，从
2、而对环境的影响也令人关注。传统能源：天然气石油煤煤 煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。一种固体可燃有机岩，主要由植物遗体经生物化学作用，埋藏后再经地质作用转变而成，俗称煤炭。煤作为一种燃料，早在800年前就已经开始。煤被广泛用作工业生产的燃料，是从18世纪末的产业革命开始的。随着蒸汽机的发明和使用，煤被广泛地用作工业生产的燃料，给社会带来了前所未有的巨大生产力，推动了工业的向前发展，随之发展起煤炭、钢铁、化工、采矿、冶金等工业。煤炭热量高，标准煤的发热量为 7000大卡/千克。而且煤炭在地球上的储量丰富，分布广泛，一般也比较容易开采，因而被广泛用
3、作各种工业生产中的燃料。点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本 添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本石油：石油（英文、拉丁语：petroleum），又称原油，是一种粘稠的、深褐色（有时有点绿色的）液体。地壳上层部分地区有石油储存。它由不同的碳氢化合物混合组成，其主要组成成分是烷烃，此外石油中还含硫、氧、氮、磷、钒等元素。石油主要被用来作为燃油和汽油，燃料油和汽油组成世界上最重要的一次能源之一。90%的运输能量是依靠石油获得的。石油运输方便、能量密度高，因此是最重要的运输驱动能源。在许多军事冲突（包括第二次世界大战和海湾战争）中，占据
4、石油资源是一个重要因素。原油作为加工的产品，有煤油、苯、汽油、石蜡、沥青等。添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本 添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本添加文本添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本天然气：天然气是指自然界中天然存在的一切气体，包括大气圈、水圈、生物圈和岩石圈中各种自然过程形成的气体。而人们长期以来通用的“天然气”的定义，是从能量角度出发的狭义定义，是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。天然气，是一种多组分的混合气态化石燃料，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。它主要存在于油田和天然气田，也有少量出于煤层。天然气燃烧后无
5、废渣、废水产生，相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净等优势。点击添加文本点击添加文本 氢气的优点：清洁无污染发热量高资源丰富现在，我们有必要去寻找新的能源来代替传统的化石能源，许多人把目光投向了氢气。氢是宇宙中分布最广泛的物质，它构成了宇宙质量的75%，因此氢能被称为人类的终极能源。水是氢的大“仓库”，如把海水中的氢全部提取出来，将是地球上所有化石燃料热量的9000 倍。燃烧热值高，每千克氢燃烧后的热量，约为汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。氢的燃烧效率非常高，只要在汽油中加入4%的氢气，就可使内燃机节油40%。燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源。依靠氢能 1869年俄国著
6、名学者门捷列夫整理出化学元素周期表，他把氢元素放在周期表的首位，此后从氢出发，寻找与氢元素之间的关系，为众多的元素打下了基础，人们则氢的研究和利用也就更科学化了。至1928年，德国齐柏林公司利用氢的巨大浮力，制造了世界上第一艘“LZ127齐柏林”号飞艇，首次把人们从德国运送到南美洲，实现了空中飞渡大西洋的航程。大约经过了十年的运行，航程16万多公里，使1.3万人领受了上天的滋味，这是氢气的奇迹。依靠氢能 然而，更先进的是本世纪50年代，美国利用液氢作超音速和亚音速飞机的燃料，使B57双引擎辍炸机改装了氢发动机，实现了氢能飞机上天。特别是1957前苏联宇航员加加林乘坐人造地球卫星遨游太空和196
7、3年美国的宇宙飞船上天，紧接着1968年阿波罗号飞船实现了人类首次登上月球的创举。这一切都依靠着氢燃料的功劳。面向科学的21世纪，先进的高速远程氢能飞机和宇航飞船，商业运营的日子已为时不远。过去帝王的梦想将被现代的人们实现。氢动力汽车 以氢气代替汽油作汽车发动机的燃料，已经过日本、美国、德国等许多汽世公司的试验，技术是可行的，目前主要是廉价氢的来源问题。氢是一种高效燃料，每公斤氢燃烧所产生的能量为33.6千瓦小时，几乎等于汽车燃烧的2.8倍。氢气燃烧不仅热值高，而且火焰传播速度快，点火能量低（容易点着），所以氢能汽车比汽油汽车总的燃料利用效率可高20%。当然，氢的燃烧主要生成物是水，只有极少的
8、氮氢化物，绝对没有汽油燃烧时产生的一氧化碳、二氧化硫等污染环境的有害成分。氢能汽车是最清洁的理想交通工具。氢动力汽车 氢能汽车的供氢问题，目前将以金属氢化物为贮氢材料，释放氢气所需的热可由发动机冷却水和尾气余热提供。现在有两种氢能汽车，一种是全烧氢汽车，另一种为氢气与汽油混烧的掺氢汽车。掺氢汽车的发动机只要稍加改变或不改变，即可提高燃料利用率和减轻尾气污染。使用掺氢5%左右的汽车，平均热效率可提高15%，节约汽油30%左右。因此，近期多使用掺氢汽车，待氢气可以大量供应后，再推广全燃氢汽车。德国奔驰汽车公司已陆续推出各种燃氢汽车，其中有面包车、公共汽车、邮政车和小轿车。以燃氢面包车为例，使用20
9、0公斤钛铁合金氢化物为燃料箱，代替65升汽油箱，可连续行车130多公里。德国奔驰公司制造的掺氢汽车，可在高速公路上行驶，车上使用的储氢箱也是钛铁合金氢化物。氢动力汽车 掺氢汽车的特点是汽油和氢气的混合燃料可以在稀薄的贫油区工作，能改善整个发动机的燃烧状况。在中国许当城市交通拥挤，汽车发动机多处于部分负荷下运行、采用掺氢汽车尤为有利。特别是有些工业余氢（如合成氨生产）未能回收利用，若作为掺氢燃料，其经济效益和环境效益都是可取的。添加文本点击添加文本氢能发电 大型电站，无论是水电、火电或核电，都是把发出的电送往电网，由电网输送给用户。但是各种用电户的负荷不同，电网有时是高峰，有时是低谷。为了调节峰
10、荷、电网中常需要启动快和比较灵活的发电站，氢能发电就最适合抢演这个角色。利用氢气和氧气燃烧，组成氢氧发电机组。这种机组是火箭型内燃发动机配以发电机，它不需要复杂的蒸汽锅炉系统，因此结构简单，维修方便，启动迅速，要开即开，欲停即停。在电网低负荷时，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。这种调节作用对于用网运行是有利的。另外，氢和氧还可直接改变常规火力发电机组的运行状况，提高电站的发电能力。例如氢氧燃烧组成磁流体发电，利用液氢冷却发电装置，进而提高机组功率等。氢能发电 更新的氢能发电方式是氢燃料电池。这是利用氢和氧（成空气）直接经过电化学反应而产生电能的装置。换言之，也是水电
11、解槽产生氢和氧的逆反应。70年代以来，日美等国加紧研究各种燃料电池，现已进入商业性开发，日本已建立万千瓦级燃料电池发电站，美国有30多家厂商在开发燃料电池.德、英、法、荷、丹、意和奥地利等国也有20多家公司投入了燃料电池的研究，这种新型的发电方式已引起世界的关注。家庭用氢 随着制氢技术的发展和化石能源的缺少，氢能利用迟早将进入家庭，首先是发达的大城市，它可以像输送城市煤气一样，通过氢气管道送往千家万户。每个用户则采用金属氢化物贮罐将氢气贮存，然后分别接通厨房灶具、浴室、氢气冰箱、空调机等等，并且在车库内与汽车充氢设备连接。人们的生活靠一条氢能管道，可以代替煤气、暖气甚至电力管线，连汽车的加油站
12、也省掉了。这样清洁方便的氢能系统，将给人们创造舒适的生活环境，减轻许多繁杂事务。氢能在工业领域(如切割,焊接),巳有非常长的历史.特别是在首饰加工行业,有机玻璃制品火焰抛光,连铸坯切割,制药厂水针剂拉丝封口等领域的应用非常普及.家庭用氢 作为新能源，其安全性受到人们的普遍关注。从技术方面讲，氢的使用是绝对安全的。氢在空气中的扩散性很强，氢泄漏或燃烧时，可以很快地垂直升到空气中并消失得无影无踪，氢本身没有毒性及放射性，不会对人体产生伤害，也不会产生温室效应。科学家已经做过大量的氢能安全试验，证明氢是安全的燃料。如在汽车着火试验中，分别将装有氢气和天然汽油燃料罐点燃，结果氢气作为燃料的汽车着火后，
13、氢气剧烈燃烧，但火焰总是向上冲，对汽车的损坏比较缓慢，车内人员有较长得时间逃生，而天然燃料的汽车着火后，由于天然气比空气重，火焰向汽车四周蔓延，很快包围了汽车，伤及车内人员的安全。各国加大投资 随着氢能不断被媒体关注和曝光，氢经济一词(Hydrogen Economy)也逐渐被政治家和战略家们提出。正如全球对石油高度依赖导致了石油经济一样，氢能的广泛应用将影响到每个人生活的方方面面，进而成为主导经济的主要因素和工业的血液。由于氢能技术特别是氢燃料电池技术不但可以驱动汽车，船只和飞机，还可以为手机，电脑，工厂及家庭提供稳定高效无污染电源，实际上氢经济比石油经济的影响还要广大和深远。各国加大投资氢
14、能是取之不尽用之不竭的高密度能源，氢可以从很多种渠道获得，包括原油，天然气，沼汽，农作物秸秆和有机废水，而氢的最大来源是水，氢燃料电池产生的排出物也是水，江河湖海就是最大的氢矿，氢能源的可再生性为人类提供了取之不尽用之不竭的完美能源。氢经济对人类社会的深远影响将不亚于电或者汽车的发明与应用。现下除了汽车厂商在大力开发氢燃料电池汽车以外，各大石油及电气公司也斥巨资加大对氢能的研发，包括克莱斯勒、宝马、通用电气、英国石油等超级跨国集团均是此次北京氢能论坛的赞助商。美国总统及英国首相均已经公开表示支持氢能研究与开发，并积极为氢能研发在国会和工商界募集资金。日本和欧盟也不甘落后纷纷加大投资。氢气缺点1.需要特別的提取過程 雖然大氣之中有氫氣，但是其濃度不能用作燃燒的氣體，故此需要特別的提取過程。雖然氫能在21世紀初有計劃研究其可行性，但提取過程需要更高的科學技術，故至今仍未普及。2.氫為氣體，存放較難 因為氫氣在大氣壓力下的形態是氣體，故此存放時比較困難，必需要加壓使之成為液態氫，存放運輸時較現時用的石油困難。3.氫能如不正當使用，危險較高 因為氫氣的化學反應較大，一般而言，只要氫氣純度足夠，只要接觸火種，即會燃燒，甚至爆炸。但現行用的燃料，如氣油，在沒有適當比例的空氣的混合，基本上是很難燃燒的。
