我国氢的来源极为丰富,技术水平也有了一定的基础

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      中科院感光化学研究所承担了“九五”科技攻关项目“烟气中SOX制氢技术的中试研究”。该所的人工模拟光合作用分解水制氢及非常规资源制氢研究达到了世界先进水平。在光化学、生物质和电化学制氢领域,兰州化学物理所、微生物以及南开大学、天津大学等单位也进行了大量的基础研究工作。 目前,获得大量单质氢的唯一途径是依靠人工从天然气、石油、煤炭、生物质能及其它富氢有机物等中制取。氢的最大来源是水,特别是海水,根据计算9吨水可以生产出1吨氢(及8吨氧),氢气燃烧热是28900千卡/公斤,而且氢与氧的燃烧产物就是水,因而,水可以再生。由此可见,以水为原料制氢,可使氢的制取和利用实现良性循环,取之不尽,用之不竭。据估计,我国水能源理论稳定蕴藏量为7亿KW,而开发量为4亿KW,开发成功后,每年可节约大量煤炭,减排大量二氧化硫。 工业副产氢也是向燃料电池提供燃料的有效途径。据统计我国在合成氨工业中氢的年回收量可达标14’108m;在氯碱工业中有87’106 m的氢可供回收利用。此外,在冶金工业、发酵制酒厂及丁醇溶剂厂等生产过程中都有大量氢可回收。上述各类工业副产氢的可回收总量,估计可达15亿立方米以上。
由此看来,我国氢的来源极为丰富,技术水平也有了一定的基础,水电解制氢、生物质气化制氢等制氢方法,现已形成规模。其中低价电电解水制氢方法在今后仍将是氢能规模制备的主要方法。另外,用氢代替煤和石油,不需对现有的技术装备作重大的改造,现在的内燃机稍加改装即可使用,这可以降低氢能应用成本。由此,我国发展氢能源优势可见一斑。 任何事物的发展都具有两面性。在看到优势的同时,我们也要看到它所面临的困难。大量廉价氢的生产是实现氢能利用的根本。目前,廉价的制氢技术和安全可靠的贮氢和输氢方法是两大核心问题。获取氢需要消耗大量的电能将氢和氧进行分离(制备1升液氢约需消耗电能3kwh);而直接从天然气中获取氢,需耗汽油,每公里要排放约16克二氧化碳(普通汽油车每公里排放260克二氧化碳),能耗过高。因此,欲获得大量廉价的氢能,将取决于是否能实现低能耗低成本的规模制氢方法。 虽然,在交通运输方面,美、德、法、日等汽车大国早已推出以氢作燃料的示范汽车,并进行了几十万公里的道路运行试验。其中美、德、法等国是采用氢化金属贮氢,而日本则采用液氢。试验证明,以氢作燃料的汽车在经济性、适应性和安全性三方面均有良好的前景,但目前仍存在贮氢密度小和成本高两大障碍。前者使汽车连续行驶的路程受限制,后者主要是由于液氢供应系统费用过高造成的。 “生态氢能”的关键并不是技术,而是成本。就环境保护和市场需求而言,洁净和成本是二个关键参数,光有洁净而成本过高就没有市场,很难推广。因此,要实施这一战略,就必须有目的地降低成本。每百公里所加注氢的价格与汽油价格要尽可能接近,否则该技术只能永远停留在实验室或样车阶段。当然,氢能的使用还有其他方面的问题,如作为基础设施的氢加注站。

---苏州穆尔气体

2019年12月16日 21:43
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