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能源是影响未来社会发展方向的一大关键因素。在过去的几千年里,人类依靠化石能源创造了丰富的物质文明,但由于人口的增长和人类生活水平的普遍提高,人类对能源的需求在急剧增加,在煤、石油等化石能源日益枯竭及人们环境保护意识日益提高的情况下,氢能源以清洁,高效和可持续使用而颇受重视。
1、氢能特点
在未来的能源结构中,以氢能为代表的一批新能源将占据重要位置。氢作为理想的高能量密度的绿色新能源,它具有如下特点:
(1)氢是宇宙中质量最小的元素。同时氢主要存在于空气中和水中,较为普遍根据相关保守估计,氢构成了宇宙质量的 75%;
(2)氢分子中没有碳原子,是绝对的清洁能源。氢燃烧的产物是水和少量氮化氢,没有其他任何污染物和温室气体排放;
(3)所有气体中氢气的导热性最好,比绝大多数气体的导热系数高出 10 倍,是较好的传热载体之一;
(4)发热值较高,燃烧单位质量氢气可产生 1.25106KJ 热量,相当于 3kg 汽油或4.5kg 焦炭完全燃烧;
(5)氢的循环使用性好。氢可通过太阳能、风能等自然能分解水而再生,是可再生能源;
(6)氢能源的化学活性高,燃烧性好,在 3%~97%的浓度范围内均可燃烧;
(7)在开放的大气中氢气很容易快速逃逸,而汽油蒸汽挥发后滞留在空气中不易疏散,于是事故发生时氢气的影响范围要小很多。
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