“氫能十解”之一：解鎖氫能新紀元

 

　　氫，宇宙中豐度最大的元素，在地球上氫的單質通常以氣態形式存在，擁有工業原料和能源載體的雙重身份。過去，氫更多地作為一種基本工業原料或產物出現在化工行業中，或作為化石原料的重要成份被固化在煤炭、石油或天然氣中。在全球化石能源短缺和氣候變化的雙重壓力下，氫因其可再生、零排放、高能量密度的綠色屬性，受到了越來越多的關注。

 

　　16世紀瑞士化學家發現將鐵溶解在硫酸中的過程會釋放出一種神秘的氣體，這是人類有記錄的首次人工獲得氫單質;1766年，亨利·卡文迪什通過相似的實驗收集到了氫氣并將其點燃獲得了水。1783年，法國化學家拉瓦錫首先命名了氫氣，意為“成水元素”;1800年，兩位英國科學家尼克爾森和卡萊爾首次用電流將水分解成了氣體，據此發明了電解槽，揭示了氫與電這對綠色未來愿景隱秘但密切的關系。

 

 

　　氫能是氫分子和氧分子反應生成水時放出的能量，準確地說應該是水相對于氫氣和氧氣的能量。1mol的氫氣能量即是1mol的氫氣與1/2mol的氧氣所具有的能量與1mol的水(液體)具有的能量差。標準狀態下(標準大氣壓，25℃)，標準焓變是-285.830kJ，標準自由能的變化是-237.183kJ。氫的熱值高達120MJ/kg，約為92號汽油(約44MJ/kg)的2.7倍，天然氣(約46MJ/kg)的2.6倍，標準煤(約29.3MJ/kg)的4.1倍。

 

　　事實上，氫氣作為能源應用的歷史遠比我們所認為的長，早在19世紀末，丹麥發明家拉·庫爾為了解決如何儲存風車產生電能的問題，將一個水磨坊風車產生的電力通過電解水生產氫，并將氫直接作為儲備燃料使用。這也可以視為人類首次將氫作為可再生能源進行制備、存儲和使用，盡管當時并沒有相似的概念。歷史中，拉·庫爾采用風車發出的電能制氫并通過12立方米的儲罐進行存儲，由氫能供給的小鎮用電，數年間沒有出現過供電中斷的情況，這也可以認為是氫首次應用于電網儲能。 本`文@內-容-來-自；中^國_碳0排0放^交-易=網 ta n pa i fa ng . co m