我国发展氢能源的优劣势分析 |
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来源:不详 更新时间:2011-1-27 22:43:42 |
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二氧化硫。
工业副产氢也是向燃料电池提供燃料的有效途径。据统计我国在合成氨工业中氢的年回收量可达标14’108m;在氯碱工业中有87’106
m的氢可供回收利用。此外,在冶金工业、发酵制酒厂及丁醇溶剂厂等生产过程中都有大量氢可回收。上述各类工业副产氢的可回收总量,估计可达15亿立方米以上。
由此看来,我国氢的来源极为丰富,技术水平也有了一定的基础,水电解制氢、生物质气化制氢等制氢方法,现已形成规模。其中低价电电解水制氢方法在今后仍将是氢能规模制备的主要方法。另外,用氢代替煤和石油,不需对现有的技术装备作重大的改造,现在的内燃机稍加改装即可使用,这可以降低氢能应用成本。由此,我国发展氢能源优势可见一斑。
任何事物的发展都具有两面性。在看到优势的同时,我们也要看到它所面临的困难。大量廉价氢的生产是实现氢能利用的根本。目前,廉价的制氢技术和安全可靠的贮氢和输氢方法是两大核心问题。获取氢需要消耗大量的电能将氢和氧进行分离(制备1升液氢约需消耗电能3kwh);而直接从天然气中获取氢,需耗汽油,每公里要排放约16克二氧化碳(普通汽油车每公里排放260克二氧化碳),能耗过高。因此,欲获得大量廉价的氢能,将取决于是否能实现低能耗低成本的规模制氢方法。
虽然,在交通运输方面,美、德、法、日等汽车大国早已推出以氢作燃料的示范汽车,并进行了几十万公里的道路运行试验。其中美、德、法等国是采用氢化金属贮氢,而日本则采用液氢。试验证明,以氢作燃料的汽车在经济性、适应性和安全性三方面均有良好的前景,但目前仍存在贮氢密度小和成本高两大障碍。前者使汽车连续行驶的路程受限制,后者主要是由于液氢供应系统费用过高造成的。
“生态氢能”的关键并不是技术,而是成本。就环境保护和市场需求而言,洁净和成本是二个关键参数,光有洁净而成本过高就没有市场,很难推广。因此,要实施这一战略,就必须有目的地降低成本。每百公里所加注氢的价格与汽油价格要尽可能接近,否则该技术只能永远停留在实验室或样车阶段。当然,氢能的使用还有其他方面的问题,如作为基础设施的氢加注站。目前德国只有慕尼黑一个氢加注站,为此,今后10至20年要想推广这一技术,就必须加强基础设施建设,建造氢加注站网。人们希望有朝一日,加氢可以像加注汽油一样方便。
另外,据(中国环境报》6月18日报道,由于氢燃料电池释放能量后产生的仅仅是水,因此氢燃料一直被看作是发展前景绝佳的清洁能源。美国已计划投人几十亿美元的专款,将发展氢能源作为优先考虑的高等能源。但是,最近美国《科学》杂志上的一篇论文却提出异议:氢燃料的大力推广和使用,会加大对可有效防止地球遭受紫外线辐射的臭氧层的损害。文章指出,如果氢能源完全取代了矿
物燃料,10--20%的氢可能会在车辆或发电站的输送管道、贮藏设备、处理设备和燃料电池中泄漏。氢分子重量轻,极易向天空扩散,大量使用氢燃料后,在使用过程中释放出氢分子与自然环境中的氢分子加在一起,数量将是原来的3倍。它们升到平流层后会被氧化形成水。这将降低平流层的温度并干扰臭氧层的化学物质,令北极与南极上空的臭氧层空洞增大,损害面积甚至将达8%。因此,随着氢能研究的深人进行,我们必须用全程评价法来看待氢能源,不能只一味地强调技术,还必须综合考虑其他因素。美国谋求以氢能源替
布什总统在2003年提出的氢能经济的远景就是其中之一。麦克史莱罗说:“短期来看,我们将采取一个燃料来源多样化的政策,也就是我们将朝着一个氢能经济来努力。布什总统在2003年国情咨文演说中提议投入12亿美元来研发使用氢能燃料电池的车辆。这种氢能车可能在未来的20年中问世。”
1、 降低成本是发展氢能的关键
尽管氢无所不在,但是它不是单独存在,而必须从其他物质中分离出来。因此,分离氢气的大笔成本是氢能经济的最大问题之一。总部设在圣迭哥的美国氢燃料电池研究所的所长罗伯特维尔德表示,越来越多的研究都致力于节省氢气的生产成本。他说:“我们的科学家可以朝着利用生化或是生物的方法来自然地制造氢气。或者我们可以利用风力来从水中分离氢气,以增加生产效率并节省成本。我们必须大幅度减少生产氢气的成本到目前的十分之一左右。”
2、 科技发展可解决安全问题
氢能经济的另一项巨大挑战就是上一页 [1] [2] [3] [4] 下一页
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