我国的能源结构以煤炭为主(约占75%左右),且随着经济建设的迅速发展,能源的消耗量日益增加。据统计,1990年全国煤炭消耗量为10.5 2亿吨,1995年增到12.8 亿吨。1995年我国燃煤排放的二氧化硫达2370万吨,超过欧洲和美国,位居世界首位。据国家环保总局对全国2177个环境监测站3年的监测结果统计,有62.3 %的城市二氧化硫年平均浓度超过国家二级标准,日平均浓度超过国家三级标准,年降水pH值低于5.6 的酸雨覆盖面约占国土总面积的30%左右,粉尘爆炸、粉尘污染严重,生态环境和经济建设受到严重影响。而且我国北方地区冬寒漫长,大多数采用锅炉供暖,由于能源结构以煤炭为主,就使得烟尘污染成了又一重要的环境问题。针对这些情况,我们必须找到一种储量大、后续性强、热效率高、储存形式多的环保型清洁能源,氢能源正是这样一种优质能源。在化石燃料日益减少的情况下,我国能源本来就不占优势,再加之人均资源占有量不足,这就势必要求我国必须比其他国家更重视后续能源的开发和利用,而汽车、飞机、轮船等机动性强的现代交通工具只能采用“含能体能源”,所以氢能源无疑成为一个新兴的热点。
氢能是一种二次能源,不像煤、石油和天然气等可以直接从地下开采,几乎完全依靠化石燃料,它是通过一定的方法,利用其他能源制取的。随着化石燃料消耗量的日益增加,其储备量日益减少,终有一天这些资源将要枯竭,这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的储量丰富的新的含能体能源。氢能正是这样一种在常规能源出现危机时开发的二次能源,同时也是人们期待的新二次能源。氢位于元素周期表之首,原子序数为1,常温常压下为气态,超低温高压下为液态。作为一种理想的新的含能体能源,它具有以下特点。
①质量最轻的元素。标准状态下,密度为0.8 999g/L,-252.7 ℃时,可成为液体,若将压力增大到数百个大气压,液态氢可变为金属氢。
②导热性最好的气体,比大多数气体的导热系数高10倍。
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