氫能源的介紹課件

氫能源——未來理想的新能源第一頁(yè)第二頁(yè)，共21頁(yè)。第二頁(yè)第三頁(yè)，共21頁(yè)。氫能的開發(fā)與利用

1.安全環(huán)保2.高溫高能3.熱能集中4.自動(dòng)再生

5.催化特性

6.還原特性7.變溫特性8.來源廣泛9.即產(chǎn)即用10.應(yīng)用范圍廣十全十美第三頁(yè)第四頁(yè)，共21頁(yè)。氫能源--未來理想的新能源氫能的優(yōu)勢(shì):

①資源豐富。氫的制取原料可以是水，地球上儲(chǔ)存的水資源較為豐富，并且在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不受限制。污染較小。氫燃燒后的產(chǎn)物是水，對(duì)環(huán)境的污染較小，而且不會(huì)破壞水的自然循環(huán)。最直接的好處就是如果有一天地球上全部使用氫能源，則諸如溫室效應(yīng)、酸雨、厄爾尼諾現(xiàn)象都會(huì)消失。氫燃燒速度快，熱值大〔⊿H（298.15K）=-286kJ／mol〕。根據(jù)這一點(diǎn)，氫可以作為很好的動(dòng)力能源。實(shí)驗(yàn)證明，氫的燃燒效率比汽油高45%以上。氫能能夠存儲(chǔ)，而電是很難存儲(chǔ)的。氫能應(yīng)用范圍廣，適應(yīng)性強(qiáng)，例如通過氫還原的方式可以直接煉鋼和制取甲烷。

②③④⑤第四頁(yè)第五頁(yè)，共21頁(yè)。電解水制氫水電解制氫是目前應(yīng)用較廣且比較成熟的方法之一。水為原料制氫過程是氫與氧燃燒生成水的逆過程，因此只要提供一定形式一定能量，則可使水分解。提供電能使水分解制得氫氣的效率一般在75-85％，其工藝過程簡(jiǎn)單，無污染，但消耗電量大，因此其應(yīng)用受到一定的限制。利用電網(wǎng)峰谷差電解水制氫，作為一種貯能手段也具有特點(diǎn)。我國(guó)水力資源豐富，利用水電發(fā)電，電解水制氫有其發(fā)展前景。太陽(yáng)能取之不盡，其中利用光電制氫的方法即稱為太陽(yáng)能氫能系統(tǒng)，國(guó)外已進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性研究。隨著太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)換能量效率的提高，成本的降低及使用壽命的延長(zhǎng)，其用于制氫的前景不可估量。同時(shí)，太陽(yáng)能、風(fēng)能及海洋能等也可通過電制得氫氣并用氫作為中間載能體來調(diào)節(jié)，貯存轉(zhuǎn)化能量，使得對(duì)用戶的能量供應(yīng)更為靈活方便。供電系統(tǒng)在低谷時(shí)富余電能也可用于電解水制氫，達(dá)到儲(chǔ)能的目的。我國(guó)各種規(guī)模的水電解制氫裝置數(shù)以百計(jì)，但均為小型電解制氫設(shè)備，其目的均為制提氫氣作料而非作為能源。隨著氫能應(yīng)用的逐步擴(kuò)大，水電解制氫方法必將得到發(fā)展。第五頁(yè)第六頁(yè)，共21頁(yè)。氫能源--未來理想的新能源光解水制氫系統(tǒng)水解制氫設(shè)備第六頁(yè)第七頁(yè)，共21頁(yè)。礦物燃料制氫以煤、石油及天然氣為原料制取氫氣是當(dāng)今制取氫氣是主要的方法。該方法在我國(guó)都具有成熟的工藝，并建有工業(yè)生產(chǎn)裝置。煤為原料制取氫氣在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中，在今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，煤炭還將是主要能源。如何提高煤的利用效率及減少對(duì)環(huán)境的污染是需不斷研究的課題，將煤炭轉(zhuǎn)化為氫是其途徑之一。第七頁(yè)第八頁(yè)，共21頁(yè)。以煤為原料制取含氫氣體的方法主要有兩種：一是煤的焦化（或稱高溫干餾）二是煤的氣化。第八頁(yè)第九頁(yè)，共21頁(yè)。氫能源--未來理想的新能源焦?fàn)t煤氣變壓吸附制氫裝置

未來型能源廠房第九頁(yè)第十頁(yè)，共21頁(yè)。以天然氣或輕質(zhì)油為原料制取氫氣該法是在催化劑存在下與水蒸汽反應(yīng)轉(zhuǎn)化制得氫氣。主要發(fā)生下述反應(yīng)：CH4＋H2O→CO＋H2CO＋H2O→COZ＋HZCnH2h＋2＋Nh2O→nCO＋（Zh＋l）第十頁(yè)第十一頁(yè)，共21頁(yè)。以重油為原料部分氧化法制取氫氣重油原料包括有常壓、減壓渣油及石油深度加工后的燃料油，重油與水蒸汽及氧氣反應(yīng)制得含氫氣體產(chǎn)物。部分重油燃燒提供轉(zhuǎn)化吸熱反應(yīng)所需熱量及一定的反應(yīng)溫度。該法生產(chǎn)的氫氣產(chǎn)物成本中，原料費(fèi)約占三分之一，而重油價(jià)格較低，故為人們重視。我國(guó)建有大型重油部分氧化法制氫裝置，用于制取合成氫的原料。第十一頁(yè)第十二頁(yè)，共21頁(yè)。生物質(zhì)制氫生物質(zhì)資源豐富，是重要的可再生能源。生物質(zhì)可通過氣化和微生物制氫。生物質(zhì)氣化制氫將生物質(zhì)原料如薪柴、麥秸、稻草等壓制成型，在氣化爐（或裂解爐）中進(jìn)行氣化或裂解反應(yīng)可制得含氫燃料。我國(guó)在生物質(zhì)氣化技術(shù)領(lǐng)域的研究已取得一定成果，在國(guó)外，由于轉(zhuǎn)化技術(shù)的提高，生物質(zhì)氣化已能大規(guī)模生產(chǎn)水煤氣，其氫氣含量大大提高。微生物制氫微生物制氫技術(shù)亦受人們的關(guān)注。利用微生物在常溫常壓下進(jìn)行酶催反應(yīng)可制得氫氣。生物質(zhì)產(chǎn)氫主要有化能營(yíng)養(yǎng)微生物產(chǎn)氫和光合微生物產(chǎn)氫兩種。屬于化能營(yíng)養(yǎng)微生物的是各種發(fā)酵類型的一些嚴(yán)格厭氧菌和兼性厭氧菌）發(fā)酵微生物放氫的原始基質(zhì)是各種碳水化合物、蛋白質(zhì)等。目前已有利用碳水化合物發(fā)酵制氫的專利，并利用所產(chǎn)生的氫氣作為發(fā)電的能源。光合微生物如微型藻類和光合作用細(xì)菌的產(chǎn)氫過程與光合作用相聯(lián)系，稱光合產(chǎn)氫。第十二頁(yè)第十三頁(yè)，共21頁(yè)。氫能源--未來理想的新能源氫能的應(yīng)用

氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續(xù)的新能源，主要有以下三種利用方式：1、利用氫和氧化劑發(fā)生反應(yīng)釋放出熱能，如在熱力發(fā)動(dòng)機(jī)中燃料產(chǎn)生機(jī)械功；2、利用氫和氧化劑在催化劑作用下獲取電能，如通過燃料電池進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)直接生產(chǎn)電能；3、利用氫的熱核反應(yīng)釋放出核能，如氫彈就是利用了氫的熱核反應(yīng)釋放出的核能，是氫能的一種特殊應(yīng)用。利用舉例：燃料電池、利用氫能上天、氫能汽車、氫能燃料發(fā)電、生活用氫等第十三頁(yè)第十四頁(yè)，共21頁(yè)。氫能的開發(fā)與利用北京奧運(yùn)會(huì)期間的氫能源公交車第十四頁(yè)第十五頁(yè)，共21頁(yè)。.氫能的利用途徑①氫氣燃燒放熱（如液態(tài)氫作為火箭燃料）②用高壓氫氣，氧氣制作氫氧燃料電池③利用氫的熱核反應(yīng)釋放的核能（氫彈）第十五頁(yè)第十六頁(yè)，共21頁(yè)。碳納米管儲(chǔ)氫材料第十六頁(yè)第十七頁(yè)，共21頁(yè)。氫能源--未來理想的新能源應(yīng)用氫能汽車加氫

奔馳2009新款燃料電池巴士瑞士氫燃料電池市政清掃車ENV氫燃料電池摩托車

質(zhì)子交換膜型燃料電池氫能源第十七頁(yè)第十八頁(yè)，共21頁(yè)。氫能源--未來理想的新能源當(dāng)前的能源危機(jī)：天然氣儲(chǔ)備估計(jì)在131800~152900兆立方米。年開采量維持在2300兆立方米，將在50年內(nèi)枯竭。

煤的儲(chǔ)量約為5600億噸。1995年煤炭開采量為33億噸，可以供應(yīng)160年。鈾的年開采量目前為每年6萬噸，根據(jù)1993年世界能源委員會(huì)的估計(jì)可維持到21世紀(jì)30年代中期。核聚變到2050年還沒有實(shí)現(xiàn)的希望。按石油儲(chǔ)量的綜合估算，可支配的化石能源的極限，大約為1180~1510億噸，石油儲(chǔ)量大約在2050年左右宣告枯竭。

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