化学与能源.doc

化学与能源
工程化学基础结课论文
学校:东华理工大学
学院:高职院
姓名:樊随静
学号:201240010144
班级:1240101
专业:区域地质调查及矿产普查
日期:2013年1月1日
【摘要】: 当今世界开发新能源迫在眉睫,原因是目前所用的能源如石油、天然气、煤,均属不可再生资源,地球上存量有限,而人类生存又时刻离不开能源,所以必须寻找新的能源氢能是高效清洁环保型能源,在我国发展氢能源具有重要的战略意义。而且我也有了一定的基础,水电解制氢、生物质气化制氢等制氢方法,现已形成规模。
【关键词】: 氢能新能源发展趋势必然性氢能源的优劣势
一、氢能源
(一)氢能源简介
氢能是一种二次能源,它是通过一定的方法利用其它能源制取的,而不像煤、石油和天然气等可以直接从地下开采、几乎完全依靠化石燃料。随着石化燃料耗量的日益增加,其储量日益减少,终有一天这些资源将要枯竭,这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的储量丰富的新的含能体能源。氢正是这样一种在常规能源危机的出现和开发新的二次能源的同时,人们期待的新的二次能源。氢位于元素周期表之首,原子序数为1,常温常压下为气态,超低温高压下为液态。作为一种理想的新的合能体能源,它具有以下特点:
l、重量最轻的元素。标准状态下,密度为 ,-℃时,可成为液体,若将压力增大到数百个大气压,液氢可变为金属氢。
2、导热性最好的气体,比大多数气体的导热系数高出10倍。
3、自然界存在最普遍的元素。据估计它构成了宇宙质量的 75%,除空气中含有氢气外,它主要以化合物的形态贮存于水中,而水是地球上最广泛的物质。据推算,如把海水中的氢全部提取出来,它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。
4、除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,为142,351kJ/kg,是汽油发热值的3倍。
5、燃烧性能好,点燃快,与空气混合时有广泛的可燃范围,而且燃点高,燃烧速度快。
6、无毒,与其他燃料相比氢燃烧时最清洁滁生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质,少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境,且燃烧生成的水还可继续制氢,反复循环使用。产物水无腐蚀性,对设备无损。
7、利用形式多。既可以通过燃烧产生热能,在热力发动机中产生机械功,又可以作为能源材料用于燃料电池,或转换成固态氢用作结构材料。
8、可以以气态、液态或固态的金属氢化物出现,能适应贮运及各种应用环境的不同要求。
9、氢可以减轻燃料自重,可以增加运载工具有效载荷,这样可以降低运输成本从全程效益考虑社会总效益优于其他能源。
由以上特点可以看出氢是一种理想的新的能源。目前液氢已广泛用作航天动力的燃料,但是在实际的应用中氢的存储与运输,以及利用太阳能分解水制取氢,一直是制约氢能发展的问题。

(二)氢的应用及展望
早在第二次世界大战期间,氢即用作A-2火箭发动机的液体推进剂。196O年液氢首次用作航天动力燃料。1970年美国发射的"阿波罗"登月飞船使用的起飞火箭也是用液氢作燃料。现在氢已是火箭领域的常用燃料了。对现代航天飞机而言,减轻燃料自重,增加有效载荷变得更为重要。氢的能量密