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迎接氢能时代的到来

时间:2009-01-20 17:10来源:未知 作者:江 河 点击:
能源是人类的一个大问题,曾经发生过的许多战争,归根结底就是争夺资源,其中能源也是一个很大的方面。每次中东地区一打仗,石油的价格就猛涨。目前,世界上的一次性能源中有40%都是由石油提供的。所谓一次性能源,就是消耗了不再有的能源。而科学家预测,到
    能源是人类的一个大问题,曾经发生过的许多战争,归根结底就是争夺资源,其中能源也是一个很大的方面。每次中东地区一打仗,石油的价格就猛涨。目前,世界上的一次性能源中有40%都是由石油提供的。所谓一次性能源,就是消耗了不再有的能源。而科学家预测,到了21世纪中期,人类就将面临深刻的石油危机。
  烧完了石油和煤,接下来我们应该烧什么?这不仅是我们老百姓关注的问题,更是科学家们关注的一个大问题。在19世纪以前,世界的科学技术水平都很落后,人们使用的燃料都是固体的燃料,一部分是天然的木材,一部分是从不深的地壳里挖掘出来的煤炭,这样的时代叫固体燃料时代。人类进入20世纪后,科学技术突飞猛进。一方面,科学技术的发展使得地下挖掘技术发达起来,煤和石油更容易开采了,尤其是大型油井技术十分成熟;另一方面,新的交通工具和大型工厂的出现,使得人类对石油的需求量也增多起来。这两方面相互促进,使得人类对石油的开采越来越厉害,石油的产量越来越高,人类进入了液体燃料时代。然而,煤和石油虽然在地下经历了亿万年的积累,然而终将有个消耗殆尽的时候,而且已经为时不远了。所以,科学家提出,21世纪将是燃气时代。
  21世纪前半期,人类将以天然气为主要能源。一方面,天然气的资源暂时还比较丰富;另外,天然气也比石油和煤环保一些。到目前为止世界上占主流的能源还是煤和石油,然而它们燃烧带给世界的是酸雨和全球变暖等恶果。为了抑制全球变暖的趋势,稳定能源供给,世界各国已开始开发天然气,希望以此代替煤和石油。天然气是最干净的化石燃料,对同一发热体,二氧化碳的排出量仅为石油的70%,天然气的储藏量也相当大。
  比起氢气来,天然气的环保就效果就差得远了。纯净的氢气不仅发热量高,而且燃烧后一点也不污染环境,不仅不会产生有毒废气,而且不会产生导致温室效应的二氧化碳,它的唯一产物是不对环境产生污染的水。氢气是可再生的燃气资源,它可以通过分解水来获得,它的产物又是水,所以,氢气简直就是取之不尽、用之不竭的新能源。既然这样,我们以前怎么没有想到使用它呢?说到底是个成本问题,由于现在分解水获得氢气的技术还不是很完善,所以燃烧氢气的成本就比化石燃料高。随着科学技术的发展,制造氢气的成本会越来越低。德国目前已经开始进行了液态和气态氢供给基本建设项目的准备,计划到2010年将建成约3000个氢充气站。
  
  研制环保汽车已经成为全球汽车业的主攻方向。一些大的国际汽车集团为了在产品的核心技术方面保持领先,在环保汽车产品的开发方面下了大力。利用氢气制造的氢动力燃料电池可作为汽车的动力来源,氢燃料电池是利用氢和氧(或空气)直接经电化学反应产生电能的装置(图1)。在底特律举办的2002年国际车展上,通用汽车公司“自主魔力”氢动力概念车首次亮相。由于汽车环保问题的迫切性,将很可能使得氢燃料时代提前到来。有科学家预测,从2020年开始,将在天然气中加入15%的氢,到21世纪后期,人类将会慢慢过渡到使用纯净氢气的时代。
  
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