- 1、本文档共26页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
【课外读物类】跨世纪知识城——能源工程
跨世纪知识城
能源工程
捕捉新能源
最干净的能源——氢
虽然现在有了那么多种燃料,但是真正在燃烧时完全没有污染的燃
料只有一种,那就是氢。正如我们所知道的,煤炭石油等燃料都不是单
质,它们燃烧时总会产生许多污染物,这些污染物无论用多么先进的技
术处理,也不可能完全消除得干干净净。然而,氢的燃烧生成物只是水,
没有其他物质生成,对环境没有任何污染。而且氢的热值高,每克液氢
燃烧可产生 120千焦耳的热量,是 1克汽油燃烧放出的热量的 2.8
倍,其使用安全性也和汽油差不多。氢的储运性能好,使用也方便。其
他各类能源都可以转化成以氢的方式进行储存、运输或直接燃烧使用。
氢可以说是未来最理想的燃料。
氢是这样发现的。18世纪,瑞典一位名叫卡尔·舍勒的年轻药剂师,
对化学很有兴趣,一天到晚孜孜不倦地实验。有一次,他把铁屑放进瓶
子里,再倒进稀硫酸,结果瓶里冒出了气泡。他赶紧把插有玻璃导管的
木塞往瓶口一塞,让气泡沿着管子往外走。然后,他为了看个仔细,把
一支点燃的蜡烛靠近管口,不料,逃出的气泡居然着了火,舔出细长的
浅蓝色火舌。
最初,他只知道这种气体可以燃烧,并不知道它是什么,因此,他
把这种气体叫做可燃空气。后来,人们发现可燃空气是所有气体中最轻
的一种。我国最初把它叫做轻气,后来,统一命名后才叫它为氢气。
当欧洲发现氧气以后,英国科学家亨利·卡文迪许又做了一个实验。
他把氧气与氢气放在容器里混合,然后,一通电,电光一闪,两种气体
在容器里爆炸开了,水珠儿接着一滴滴落了下来。一个重大发现产生了:
通过放电可以使氢气和氧气结合成水,水是由氢、氧组成的。
氢的特点是重量轻、可以燃烧,而且能量大得吓人。1977年 11月
19日,印度安得拉邦马德里斯海港外狂风怒吼,巨浪翻天,海面突然燃
起大火,光耀几万米,唬得人们瞠目结舌。后来才知道,那是由于强烈
的飓风掠过海面,摩擦海水,引起高热,使海水分解出氢和氧,同时,
飓风中的电荷使氢发生爆炸、燃烧,才引起一片火海。因此,氢是代替
石油和煤炭的一种新能源,是十分理想的新燃料。
氢作为能源,有其他能源无法比拟的优越性。氢燃烧产生的热量大
约是等量的汽油或天然气燃烧产生的热量的3倍。氢燃烧后的产物是水,
不污染环境,而且,还能循环使用。为此,氢被人们誉为天字第一号的
干净燃料。近几年来,液态氢已被广泛地用作人造卫星和宇宙飞船的能
源。科学家们预言,氢将是21世纪乃至更远时代的燃料。
1990年5月,在德国汉诺威工业展览会上展出了一辆氢气轿车。这
种轿车的油箱里容纳的氢气不太多,只能近距离行驶,长途行驶必须不
断充氢气。专家们估计,这种轿车到21世纪,就可以正式启用,进入国
际市场。
氢活泼可爱,惹人们喜欢,但要制取氢,并不是容易的事情。
科学家已经证明,水是由氢和氧组成。如果能从水中制取氢,氢将
是一种价格便宜的能源。
如何用水制造氢呢?最简单的办法是电解水,利用电能分解水,取
得氢。用这种方法制氢,可以得到纯度99.99%的氢。电解水制氢的缺点
是耗电量很高。生产 1000克的氢,需要用60度左右的电,所以,并不
合算,不能大量使用。
也可利用太阳光直接加热分解水制取氢。这种方法是让水先 “吃”
些催化剂,水吃了催化剂,就听话多了,只要有阳光就能使水分解产生
氢。从1978年以来,人们使用的催化剂已多到几百种。尽管如此,这种
制氢方法还处在试验阶段,需要进一步改进和完善。
太阳能电池有一种特性,一接触到太阳光,就会产生电。因此,人
们利用太阳能电池直接分解水产生氢气,制氢率达到12%。这是一种很
有前途的制氢方法。
300多年前,有人把一根柳条插入一只装满泥土的木桶里。他除了浇
水,什么肥料也不加。5年以后,柳条长大成树。人们奇怪,柳树靠什么
长大?现在知道了,柳树和所有绿色植物的叶片中,有许多专门制造养
料的叶绿体。叶绿体靠内部的叶绿素和各种催化剂,在阳光照射下,吸
收空气中的二氧化碳和土壤中的水分,制造满足自己生长的养料,同时
还放出氧气,这是叶片的光合作用。
1942年,科学家观察一些藻类的生长,发现减少二氧比碳的供应,
绿藻在光合作用下停止放氧,转而生氢。现在已经找到16种绿藻有生氢
的能力。这样,一种最有发展前途的制氢方法——生化制氢产生了。科
学家已制成了用叶绿体制氢的装置,
文档评论(0)