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文檔簡介

氫能源制造技術氫能源可以由各種化石燃料制得，如石油、天然氣和煤。當前在氫的應用中包括氫化處理和氫化裂解，它們在精煉廠中進行處理，以實現(xiàn)對原油的提煉。在化學工業(yè)中，氫可以用來制造各種各樣的化合物，如氨和甲醇，以及用在冶金處理中。制氫技術包括天然氣的蒸發(fā)重整、碳氫化合物部分氧化和煤氣化等。不過，這些技術均無助于減少對化石燃料的依賴。水電解是一種成熟的制氫技術，它效率高，但需要用到大量的電力。不過，通過使用太陽能來產生電解氫所需的電，該問題就可以得到解決。此項技術已經(jīng)足夠成熟，可以用于大規(guī)模發(fā)電和制氫。其他的制氫方案包括非高峰期的水電、核電制氫、直接熱分解制氫、熱解制氫、熱化學循環(huán)制氫和光解制氫等。當中的許多技術正處于不同的開發(fā)階段，少數(shù)方法已遭廢棄。1、蒸汽重整制氫最廉價的大規(guī)模制氫方法是通過對化石燃料的蒸汽重整，目前的方法使用鎳催化劑。依照以下反應式，甲烷首先與水蒸氣發(fā)生反應，產生一氧化碳和氧氣，一氧化碳穿過催化劑，然后與水蒸氣發(fā)生反應，產生二氧化碳和氫氣。天然氣是最廉價的蒸汽重整制氫原料，但其成本仍要比從原油制造汽油的成本高2~3倍。目前，正在開展了一系列工作來研究解決如何提高蒸汽重整的效率和降低制氫成本。2、 部分氧化制氫另一種制氫方法是部分氧化。該方法涉及膜與氧的反應，產生氫氣和一氧化碳，其轉換效率要比蒸汽重整的低，這就是為什么蒸汽重整仍處于商業(yè)制氫的主導地位的原因。3、 煤氣化制氫煤氣化是最古老的制氫方法之一。在天然氣變得可用之前，它用于制造“城鎮(zhèn)煤氣”。煤加熱至氣態(tài)，然后在催化劑的作用下與蒸汽混合，產生合成氣體，對該氣體進行處理，以提取氫氣和其他化學物質或者燃燒發(fā)電。當前煤氣化研發(fā)關注的主要問題是如何減少污染物，如氮和硫的氧化物、汞和一氧化碳。4、 生物材料制氫通過高溫分解和氣化處理，氫可以從許多類型的生物材料制得，如農作物和動物的殘害，這些物質可以產生碳含量很高的合成氣體。使用生物材料而非化石燃料不會產生任何二氧化碳排放。遺憾的是，生物材料制氫的成本比從化石燃料制氫的成本要高得多。從生物材料制氫的生物學處理過程包括發(fā)酵、厭氧消化和代謝處理技術等，但這些都根本無法與傳統(tǒng)的制氫技術相匹敵。5、 水電解制氫出于電成本方面的考慮，很少通過水電解法來制氫。只有當需要特別純的氫時，才利用該技術。電解法的環(huán)境方面優(yōu)勢取決于使用何種方法來產生電解水所需的電。如果電解用的電來自電網(wǎng)或核能，那么為了與傳統(tǒng)的電源展開競爭，需要大幅降低成本。已有若干個汽車用氫氣站，它們利用太陽能板產生的電在站中電解制氫。6、 金屬氫化物制氫氫具有的形成金屬氫化物的性

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