用作发动机燃料的氢气,可通过甲醇重整等方法获得。液态的甲醇便于被汽车加灌和配带;甲醇能从许多种植物或化工废料中提取,易于燃料站的设立;这些都有利于氢燃料在传统发动机上的应用。上世纪90年代,国内外相继有汽车厂研制出 100%燃烧甲醇的发动机。但这类发动机还停留在实验室阶段,没有大范围推广。主要是由于甲醇的雾化条件、燃烧特性、储能密度等与传统燃料汽油、柴油不完全相同,相应对发动机构造要求也不同。各能源按照储能密度大小排序为:汽油 > 甲醇 > 氢燃料电池 > 锂系电池 > 传统 Pb 电池。汽油的发热量是34778 k J,其能量密度约 13073 Wh·kg,远大于其它能源。因此,以汽油为燃料的汽车连续行驶里程大、加速性能和爬坡性能好。在氢燃料中混合一定汽油(或柴油),可以充分利用汽油的高储能密度特性。
在21世纪,随着全球经济的飞速发展和人口的不断增长,能源需求持续攀升,而传统化石燃料的过度开采与使用已导致严重的环境问题,如气候变化、空气污染和生态破坏。在此背景下,氢能作为一种清洁、高效、可再生的能源载体,正逐步成为全球能源转型的重要方向。本文旨在探讨氢能应用的多重领域、技术进展、经济性分析以及对环境的深远影响,展望其在推动可持续发展中的关键作用。一、氢能概述氢能,作为宇宙中丰富的元素——氢的能源形态,具有极高的能量密度。它可以通过电解水、天然气重整、生物质气化等多种方式制取,其中电解水制氢被认为是未来清洁的制氢途径。氢能的应用形式多样,既可直接作为燃料在燃料电池中转化为电能和热能,也可通过加氢站为氢能汽车等交通工具提供动力,甚至可作为化工原料参与工业生产。
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