能源载体和燃料——氢

2007110404

化学元素氢(H——Hydrogen)，在元素周期表中位于第一位，它是所有原子中最细小的。众所周知，氢原子与氧原子化合成水，但氢通常的单质形态是氢气（H2），它是无色无味，极易燃烧的双原子的气体，氢气是最轻的气体。在0摄氏度和一个大气压下，每升氢气只有0.0899克重——仅相当于同体积空气重量的二十九分之二。氢是宇宙中最常见的元素，氢及其同位素占到了太阳总质量的84%，宇宙质量的75%都是氢。

　　氢具有高挥发性、高能量，是能源载体和燃料，同时氢在工业生产中也有广泛应用。现在工业每年用氢量为5500亿立方米，氢气与其它物质一起用来制造氨水和化肥，同时也应用到汽油精炼工艺、玻璃磨光、黄金焊接、气象气球探测及食品工业中。液态氢可以作为火箭燃料，因为氢的液化温度在－253℃。

　　氢如同汽油和天然气一样，易燃性强，空气环境下含量达到4%—96%均可燃，所以可用作燃料。氢气加氧气在火花点燃后产生热量。而其燃烧后的残留生成物仅仅是纯水，所以氢被誉为是零排放燃料。其燃烧生成的水可进行收集或直接以水汽形式排入大气。燃烧生成的水与制氢所消耗的水量完全一样。所以从这个角度而言，氢是取之不尽，用之不竭的。

　　氢虽说取之不尽、用之不竭，但因属于二次能源，地球上单质氢含量微乎其微，只能由其它能源转化得到。当采用水电解的方式制氢时，制氢过程的副产品仅仅是氧气。而采用天然气、石油或煤制氢时，不可避免的要产生二氧化碳和其他温室效应气体。因此，使用氢能作为燃料仅能解决整个环保问题的一半。其实从氢的制取到使用，氢扮演着能量载体的角色，如果在氢气的制取上也能完全解决污染问题，那么整个氢能的利用过程就成为真正意义上的零污染过程。