从硫化氢中获得氢的新技术

苏联科学家认为,氢气将成为一种大有希望的能源载体。但是,以前科学家们总是将获取氢的努力集中在水的电解上。实践证明,用电解水取得氢其代价是高昂的。经计算表明,从水里得到氢时所消耗的能量与氢作为燃料燃烧时所放出的能量相当。     

超大容量的纳米电池

不少人都遇到过这种情况：移动电话在仅仅通过两个小时后就没有电了，正在使用的便携式电脑突然“弹尽粮绝”。而采用纳米技术制造的超大容量的电池将乇底改烃这种情况，研究人员正在设计一种小型氢燃料电池，它将替代现在便携式电脑所用的那种充电电池，并可供便携式电脑连续工作10个小时。这种小型氢燃料电池中，科学家们准备使用多孔的纳米氧化锋晶体，它的多孔结构可以储存人是氢气。     

氢气即将成为21世纪的新能源

科学家们展望,氢气将成为新世纪的新能源,氢原子将取代碳原子。那末,氢在哪里? 氢就蕴藏于浩瀚的海洋之中。我们知道,海洋的总体积约为13.7亿立方公里,若把其中的氢能提炼出来,就有1.4×10~(17)吨。可见氢能是取之不尽用之不竭的。电解水即可分解成氢和氧。 氢能源的最大优点是:一是资源丰富;二是对环境几乎没有危害,作为燃料燃烧时只生成水;三是氢的燃烧值高,每公斤氢燃烧后能放出142.35千焦耳热量,约为汽油的3倍,酒精的3.9倍。 氢作为燃料面临的主要问题是成本问题,目前生产的氢,其成本比生产相同能量的汽油贵3倍。但专家们认为,由于氢能绝对有利于环境,所以即使     

氢气——未来的航空燃料

不久前科学家们预言:航空汽油将被氢气所取代的日子已为时不远了。氢气燃料的出现不仅为飞机设计开辟了一条新路,而且对环境保护亦大有裨益。氢气燃料是经过低温处理的液体燃料,据测算,每磅液态氢气产生的能量高于除核燃料以外的任何一种燃料,而且它在燃烧后排放出的不是废气,而是水。因此,氢气被认为是一种很     

氢燃料

西德已研制成一辆以氢为燃料、连续行程为一百五十公里的面包车。经过试验,性能良好。法国也试制成功了一种专门适用于汽车的氢气瓶。虽然这种氢气瓶比普通油箱重,但是由于氢是一种取之不尽的能源、而且其功效比汽油高,所以它或将逐步取代石油。     

利用细菌将太阳能转化为液体燃料

采集阳光是植物十亿多年前掌握的本领,利用太阳能,通过周围的空气和水进行光合作用养活自身。科学家还想出了如何利用太阳能发电,从光伏电池到后来用的燃料电池产生氢。但氢却一直没有被作为一种在世界范围内实用的汽车燃料,或用于液体燃料发电。据物理学家组织网近日报道,美国哈佛大学艺术与科学学院、哈佛医学院和威斯生物工程研究所受树叶的启发,创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的"人造树叶"系统,使用催化剂使阳光将水分解为氢气和氧气,设计一种细菌     

德国科学家研制出氢能飞机

据英国《新科学家》周刊1997年3月22日报道，德国的戴姆勒·奔驰航空航天大型客机公司的工程师研制出一种氢能飞机，有可能在本世纪末在空中飞行。它将完全消除二氧化碳这种温室气体的排放，并比传统飞机产生的氧化氮污染物少得多。氢是比以往所用的各种飞机燃料要轻的燃料。尽管1965年美国军队曾成功地在一架轰炸机上（堪培拉号）用氢作燃料，但在起飞时仍用了传统的燃油。80年代，俄罗斯的研究人员则改装了一架图一155型飞机，用天然气或氢作动力，但以后并没有正式投入使用。这一次德国亚琛大学的工程师们重新设计了飞机发动机的燃烧室，…     

氢能源推动未来汽车

近年来，由于越来越多的混合动力汽车与生物燃料车逐渐投入市场，使得环保汽车的份额正在不断扩大。更值得期待的是，在不远的将来会出现更多能够采用被称为“终极清洁能源”的氢气作为燃料，制造出更加清洁的新一代环保汽车。其实，现有的依靠电能驱动的“燃料电池车”，以及靠燃烧氢气行进的“氢发动机汽车”，都已经采用氢作为能源。     

模拟光合作用生产氢的新进展

模拟光合作用生产氢,目前已取得了较快的进展。一九七○年,美国的科学家从菠菜的叶绿体中,首先用光合作用获得氢。氢的产生过程很短,且有两个问题:一个问题是由于光反应放出的氧破坏了叶绿体。氧对很多生物化学分子的毒性是很大的,而自然产生的氧对活细胞没有毒性。另一个问题涉及到因为为了反应,需要一种细菌酶,可是又业已证明,这种细菌酶是不稳定的。英国的科学家后来试验过另一种方法。他们用合成物来代替不稳定细菌酶。据英国皇家科学院的工作人员报导,连继的氢生产时间达六个小时。但要使这种体系能有商业价置,还必须一个相当长的实验时间。这些问题,使科学家们寻求解决光合作用的化学新途径。例如,在法国和瑞士,用钌化合物,代替叶绿体作催化成分,在曝光情况下可产生H_2。缺点是钌很贵,并且产生氢的速度很慢。     

燃料电池汽车的氢安全问题

在燃料电池汽车试验经验的基础上,结合国内外研究进展,介绍了有关车载燃料电池氢气安全问题,包括车载氢气系统的安全措施,车载氢气系统的安全性测试与试验,车载氢气系统日常安全维护等。最后,进一步指出了促进车载氢气系统安全的措施,如从燃料电池汽车整体考虑氢安全问题以及加快和完善车载氢气系统的安全法规的建立等,以加快氢能源在中国的大规模应用化进程。     

氨/氢燃料射流点火船用发动机燃烧特性

为突破氨在发动机中的燃烧局限性,促进氨燃料高效快速燃烧,提出了一种利用氢气射流火焰点燃氨燃料的方案。通过向主动式预燃室供给氢气,进气道内预混氨/氢燃料,实现氨在大缸径船用发动机上的稳定高效燃烧。基于数值模拟计算方法,在改进了Otomo氨/氢机理基础上,探究了进气温度、掺混氢气的质量分数和主燃室当量比对氨/氢燃料着火与燃烧特性的影响。研究结果表明,射流火焰可以在主燃烧室形成燃烧所需的热力学环境和高活性热射流。在当量比为0.4、不掺混氢气的条件下,450 K进气温度可以实现氨燃料发动机的稀薄燃烧,在掺混氢气的质量分数较低时,射流点火对火焰发展促进作用更显著;掺混氢气的质量分数提高至10.0%可以使燃烧相位提前18°,但爆震风险增加;在进气温度为320 K和掺混氢气的质量分数为2.5%条件下,主燃室在当量比最小为0.45时可正常着火,但随着更接近理论空燃比的燃烧,指示热效率略有提升,主动预燃室氢射流点火的燃烧模式在实现氨发动机高效快速燃烧方面具有良好的潜力。     

影响未来世界的十大技术

据美国《时代》周刊预测,今后十年最可能使人类社会发生巨大变化的10项技术是: 1.氢燃料电池汽车。现在许多科学家正在着手开发一种与电动汽车一样不会造成环境污染的氢燃料电池供汽车使用。氢燃料电池用一种渗透性膜把氢和氧隔开。这样氢和氧仍可继续发生反应,同时释放出电、热量和水蒸气。美、德、日等国都在研制以氢为动力的汽车,预测不出10年这种汽车就可面世。     

新式超细纤维可安全储氢

不久前，英国科学家研发出一种廉价且实用的新储氢方法，有望使氢气在很多应用领域代替汽油，也加快了氢动力汽车面世的步伐。     

用氢发动机的汽车

日本的谦寿渡边发明了一种用氢发动机的汽车。这种完全不用汽油的汽车将为汽车制造业带来很大的好处。用氢做燃料,几乎不会引起环境污染;氢气的成本低;这种发动机使用范围广,不仅可以用于汽车,稍加变型还可以用于轮船、飞机、铁路运输,也可以用于发电机。汽车装上这种发动机和容积为70立方米的专用氢容器,就可以行驶200公里,氢容器灌装氢气所化的时间约为10～15分钟,在车子下部需装一个容积为20立升的水箱。带     

氢气的低温制备和存储

氢气是一种具有极高能量密度的二次清洁能源,被公认为最有可能取代现有的煤炭和石油体系作为未来全球经济的能源基础。尤其是将氢气与质子交换膜燃料电池(PEMFCs)联用,将氢气的化学能高效转化为电能,用于航空航天、交通运输以及其他固定和移动能量提供体系中。但是氢气化学性质活泼,氢气的储存和输运成为氢燃料电池应用乃至整个氢能源体系的瓶颈。一种有效解决上述难题的方法是将氢气存储于高的氢质量含量液体燃料如甲醇中,在需要时通过水和甲醇的液相重整反应,原位释放氢气供燃料电池使用,而这一过程能够实现的关键在于高效甲醇水重整催化剂的开发。为克服这一难题,本研究团队有目的性的设计合成了一种铂—碳化钼双功能催化剂,在190℃时,催化产氢速率高达18,046 mol_(H2)/(mol_(Pt)×h),活性较传统铂基催化剂提升了两个数量级。该研究成果为氢气的低温制备、高效存储运输以及燃料电池的原位供氢提供了全新的思路。     

氢能及其近期应用前景

着重从能源短缺与能源安全、环境保护、经济可持续发展和国际趋势阐明氢能的重要性，指出在研究氢能远期使用的燃料电池的同时，要重视氢作为氨内燃机的燃料是近期氢能应用的实际途径，特别是其中的氢气-天然气混合燃料已经可以南业化，建议我国示范、推广。     

氢燃料微预混火焰燃烧不稳定性实验研究

该文针对一种自主设计的氢燃料微预混燃烧器，开展了常压下掺氢甲烷燃料微预混火焰燃烧不稳定性实验研究。从纯甲烷到纯氢气，研究了不同氢含量下NO_x排放、动态压力、火焰结构等燃烧特性，结果表明：该预混燃烧器具有较优异的低排放燃烧性能，可适应较宽氢含量燃料并实现稳定燃烧，其中纯氢燃料在绝热火焰温度1 850 K时NO_x不高于5μmol/mol(干基，15%O₂摩尔浓度);在氢含量为10%和20%时，氢燃料微预混火焰出现振荡燃烧现象，且激发更高阶的谐波；在更高氢含量下微混火焰出现高频脉动，但幅值较低。利用本征正交分解(proper orthogonal decomposition, POD)方法对振荡工况进行分析，提取其模态的时间系数和空间分布特征，发现一阶模态都表现为与整体脉动主频相同的体积振荡，二阶模态都表现为轴向脉动，脉动频率是主频的2倍。随着氢含量进一步升高，轴向模态渐渐转变为火焰间相互作用。     

氢能的开发和途径

氢能的开发和途径氢作为动力燃料最早是用于火箭推进器中的氢氧发动机。因氢首先需变成液氢，很昂贵，无法在工业上推广。但这一障碍并没有削弱氢这种理想能源对人们的吸引力。１９８６年，世界各国近４００名科学家在维也纳召开了“２１世纪最重要的能源”学术讨论会。会...     

掺氢对二甲醚预混层流燃烧特性的影响

利用定容燃烧弹试验和化学反应动力学数值模拟相结合的方法,研究了不同氢气掺混比下的二甲醚-氢气-空气预混层流火焰特性,分析了氢气掺混量(掺氢比)对二甲醚预混层流燃烧速度、绝热火焰温度以及火焰中主要活化自由基的影响。试验结果显示:随掺氢比的增大,混合气体的层流燃烧速度、绝热火焰温度逐渐增大,且在掺氢比小于80%时增大幅度较小,在掺氢比大于80%时,增大幅度较大;掺氢比较小时,混合燃料燃烧初期,火焰中会有一定量的氢气生成,说明混合燃料燃烧过程中,二甲醚会被优先氧化分解,在掺氢比较小的混合燃料燃烧过程中二甲醚的氧化分解占主导地位;随掺氢比的增大,火焰中自由基的浓度逐渐增大,大掺氢比时H自由基浓度增大幅度更为明显,H自由基浓度随掺氢比增大的剧增导致层流燃烧速度的剧增。     

新世纪的新能源——氢

科学家展望,氢原子将取代碳原子,从而提供一种丰富的、无穷无尽的能源供应,使我们这个星球成为一个比较干净的生存场所。氢作为能源,具有三大优点:一是不污染环境。氢燃烧后既不生成二氧化碳和其它有害气体,也不留下灰烬。二是取之不尽,用之不竭。水是氢的“大仓库”,水可以分解成氢气和氧气,氢气在氧气中燃烧生成水,水又能分解氢气和氧气。三是效