有多少人在开采氢能
㈠ 一亿吨氢能够人类使用多少年
这可不太好说……
关于一亿吨氢所能产生的能量,好算……E=mc²就能算出来。
但是,人类能用多少年,真的不好说……关键是人类每年消耗的能源数量是无法具体计算的……即使以某一年的能源消耗量去计算,也是不准确的……
㈡ 下列说法正确的是()A.矿物的储量有限,所以不应该再继续开采B.氢能源是最清洁的能源,现在已大量
A、矿物的储量有限,应该合理开采,不能控制继续开采,故A错误;
4、氢能源生产成本高不易储存,并没有大量投入使用,故4错误;
C、天然气属于不可再生资源,故C错误;
D、可燃物的燃烧与接触面积、氧气的浓度和燃料自身的性质有关,故D正确,
故选D.
㈢ 氢能源有哪些用途
氢能源是一种二次能源,它是通过一定的技术利用其它能源而制取的,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。但是由于目前所用的煤、石油、天然气等能源属于不可再生能源,地球的存量是有限的,而人类又时刻离不开能源,随着世界经济的发展,石化燃料的耗量也随之日益增加,促使其储量也日益减少,终有一天这些资源就会枯竭,因此开发更多的新能源已迫在眉睫,人们迫切需要寻找一种不依赖化石燃料、储量丰富的新型含能体能源。
如何利用太阳能生成“氢”,是世界各国都想知道的答案。科学家们指出,发展氢能源,将为建立一个美好、环保的新世界迈出重要一步。
在大自然中,氢的分布非常广泛。其中水中含有11%的氢,可谓是氢的大“仓库”。氢的主体是以化合物水的形式存在的,而地球表面约有70%的水,储水量很大,因此可以说,氢是“取之不尽、用之不竭”的能源。如果能用合适的方法把氢从水中制取出来,那么氢也将是一种价格相当低廉的能源,会被人们广泛利用。
经试验表明,在燃烧同等重量的煤、汽油和氢气的情况下,从产生的能量上看氢气产生的能量最多,而且它燃烧之后的产物只有水,不会产生灰渣和废气,不会污染环境;而煤和石油燃烧会生成二氧化碳和二氧化硫,它们会分别产生温室效应和酸雨。地球上煤和石油的储量是有限的,而氢主要存在于水中,燃烧后剩下的唯一产物也是水,还可以源源不断地产生氢气,永远都不会用完,因此,在众多的新能源中,氢能是21世纪最理想的能源。
氢是一种无色无味的气体,每一克氢燃烧后能释放出142千焦尔的热量,是一克汽油发热量的3倍。氢的重量非常轻,它比天然气、汽油、煤油的重量都轻,因而其携带和运送都很方便,也是用于航天、航空等高速飞行交通工具最合适的燃料。氢在氧气里可以燃烧,其火焰的温度可高达2500℃,因而人们也常用氢气焊接或者切割钢铁等材料。
氢的用途很广泛,适用性也很强。它不仅可以用作燃料,而且金属氢化物还具有化学能、机械能和热能相互转换的功能。氢作为气体燃料,首先被应用在了汽车上。世界一些国家很早就制造出了以液态氢为燃料的汽车。用氢作为汽车燃料,不仅环保,在低温下可以很容易就能发动,而且对发动机的腐蚀也很小,可以延长发动机的使用寿命。由于氢气与空气可以均匀的混合,完全可以省去一般汽车上所用的汽化器装置,从而使现有的汽车构造更加简单、节约原材料。此外更令人惊讶的是,只要在汽油中加入4%的氢气,用它作为汽车发动机的燃料,就可以节油40%,降低了汽车的耗油量,而且还不需要对汽油发动机作很大的改进。
另外,使用氢燃料的电池还可以把氢能直接转化成电能,从而使人们能更方便的使用氢能。迄今为止,这种燃料电池已经被使用在了宇宙飞船和潜水艇上,其效果很不错。但是,由于其成本较高,短时间内还难以被普遍使用。
氢气在一定的温度和压力下很容易转变成液体,因而用铁罐车、轮船运输或者公路拖车运输都很方便。液态的氢既可用作汽车、火车、飞机等交通工具的燃料,也可用作火箭、导弹等航空工具的燃料。
现在世界上使用的氢绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取的,这就对本来就很紧缺的矿物燃料造成的进一步的威胁,影响了人们生产的长远利益;而少量的氢是通过电解水的方法制取的,但因此消耗了很多的电能,从经济利益上看很不划算,那么人们通过什么办法才能制取大量的、廉价的氢能呢?
随着人们对太阳能的研究和利用的不断发展,人们已开始准备利用阳光来分解水来制取氢气。根据科学家的研究,除了从水中制取氢以外,还可以利用微生物产生氢气。
时至今日,氢能源的制取和利用已经成为了新能源的发展趋势,氢能源不仅能人们带来取之不尽用之不竭的能量,还可以使人们的环境更环保,因此,我们要不断努力,探求更多更好的方法来摄取和利用氢能源。
㈣ 氢能源已大量投入使用
A、矿物的储量有限,应该合理开采,不能控制继续开采,故A错误;
4、氢能源生产成本高不易储存,并没有大量投入使用,故4错误;
C、天然气属于不可再生资源,故C错误;
D、可燃物的燃烧与接触面积、氧气的浓度和燃料自身的性质有关,故D正确,
故选D.
㈤ 地球上的能源还能被人类开采多少年
正如有海外人士所指出的,石油的终结并不表示能源的终结。这是因为,石油只是能源的一专种,而且成属为人类主要的能源来源也只是这一百年来的事情。全世界还有丰富的煤炭和天然气储备,足以再支撑人类的能源需求一百年以上。而人类使用能源的效率也在不断提高,例如,1975年至2000年间,美国的经济增长了50%,但其“能源密集度”(即生产一美元GDP所需的能源量)却降低了40%;此外,还有诸多新兴替代能源技术如风能、太阳能,氢能发展也很快,有可能在未来的某一天取代石油成为人类可以依赖的动力来源。
当然,能源问题的解决是一个艰巨的任务,虽然我们有理由对此感到审慎的乐观。人类的历史,就是进步的历史,人类的文明或许有一天真的可以发展到能够解决我们所有能源的需要。但这并不意味着我们只需坐等这一天的到来,从现在开始全球都务必要做节能措施.
㈥ 用途广泛的氢能还有哪些方面
氢能的用途很广泛,除了上文所说的用作燃料以外,也能用于发电,这主要是通过燃烧氢的方式来实现。目前,各种大型发电站,无论是水电、火电还是核电,都是把发出的电送往电网,再由电网输送给用户。但是,由于终端用户的负荷不同,电网有时是高峰,有时是低谷。在用电高峰时期,经常会出现“电荒”,电力供不应求;在用电低谷时期,发出的电还有剩余。
为了调节峰荷,电网中常常需要启动既快又灵活的发电站,而氢能发电最适合扮演这个角色。利用氢气和氧气燃烧,组成氢氧发电机组。这种机组是火箭型内燃发动机配以发电机,结构简单,维修方便,启动迅速,要开即开,要停即停,不需要复杂的蒸汽锅炉系统。在电网低负荷时,还可吸收多余的电来进行电解水,生产氢和氧,以备高峰时发电用。这种调节作用对于电网运行是非常有利的。
另外,氢和氧还可以直接改变常规火力发电机组的运行情况,提高电站的发电能力。例如,氢氧燃烧组成磁流体发电,利用液氢冷却发电装置,进而提高机组功率等。更新的氢能发电方式是氢燃料电池,这是利用氢和氧(成空气)直接经过电化学反应而产生电能的装置。换句话说,就是水电解槽产生氢和氧的逆反应。
这种新型的发电方式已引起世界的关注。20世纪70年代以来,日本、美国等加紧研究各种燃料电池,现在已经进入商业性开发阶段。日本已建立万千瓦级燃料电池发电站,而美国有30多家厂商在开发燃料电池。德国、英国、法国、荷兰、丹麦、意大利和奥地利等过也有20多家公司投入到燃料电池的研究中。
燃料电池理想的燃料是氢气,因为它是电解制氢的逆反应。燃料电池的主要用途除了建立固定电站外,还特别适合做移动电源和车船的动力,因此也是今后氢能利用的孪生兄弟。
此外,氢能在人们的生产生活中也有着不可忽视的作用。氢气在氧气中燃烧放出大量的热,其火焰——氢氧焰的温度高达3000℃,可以用来焊接或切割金属。氢气还在冶金、化学工业等方面有着广泛的应用。
氢能也广泛应用在民用生活中。燃料电池发电系统在民用方面的应用主要有氢能发电、氢介质储能与输送以及氢能空调、冰箱等。其中有的已经得到实际应用,有的正在开发,有的尚处于探索之中。目前,美国、日本和德国已经有少量的家庭用质子交换膜燃料电池提供能源。居民家庭使用的燃料电池一般都在50千瓦以下,目前的燃料电池技术完全可以满足居民家庭能源供应的需要。氢能进入家庭后,可以用作取暖的燃料。这主要是由于氢能的热值高,而且远远高于其他燃料。氢燃烧后能够放出更多的热,是非常理想的供暖燃料。寒冷的冬天里,我国各地,尤其是北方,基本上都依靠燃烧煤炭供暖。大规模燃烧煤炭会造成空气中二氧化硫的含量骤增导致环境污染,危害人体健康。此外,二氧化硫与水结合还可能会形成酸雨。如果使用氢能取暖,氢气燃烧的产物只有水,非常干净,也就不会破坏环境。这样人们就可以摆脱二氧化硫对大气的污染了。
除了用于家庭取暖,氢能也可以作为做饭的燃料。目前城市居民主要用天然气做饭,虽说天然气是一种较好的能源,但它的主要成分是甲烷,甲烷燃烧后会产生温室气体二氧化碳。用氢气作燃料,就能减少温室气体的排放量。
氢能进入家庭后,还可以解决生活污水的处理问题。我们洗衣服、洗手等生活废水经过对某些离子的适当处理,可以作为制取氢气的燃料。这不仅节约了水资源,还减少了废水排出后的污染。将来人们完全可以在家中制取氢。人们只要打开自来水的开关,水流通过专门的机器,分解后就可以制成氢气,这样便可以随时使用到清洁的氢能。氢气在制取、燃烧和处理等多个环节都不会对环境产生影响,也就是说,氢能不仅能提高空气质量,还能解决一系列的环境问题,因此是真正清洁的能源。
根据最新资料显示,氢能在人类的生命延续中也发挥着巨大的作用。日本医科大学太田成男教授等在分析氢对培养细胞的影响时发现,氢能够清除一种氧化能力极强、对肌体有害的活性氧——氢氧根离子。活性氧被认为是导致细胞老化的原因之一。研究人员用老鼠做实验,在试验中,让人为导致脑梗塞的一组实验鼠吸入浓度为2%的氢气,而对另一组不采取任何措施,研究氢气是否可以防止活性氧导致的脑细胞老化死亡。结果显示,吸入氢气的实验鼠脑细胞死亡的数量不到对比组的一半。这个发现为人们提供一个思路:可以利用氢制造出一种阻止人体细胞老化的特殊“药物”,从而能够延缓衰老。知识点
㈦ 氢能大约在什么时候就能成为人类的第一能源
在受控热核聚变技术研究成功并成熟以后,以氢及其同位素为原料的核聚变能源将成为人类的第一能源。
至于燃烧氢气...永远都不能成为人类的能源。
不要以为燃烧氢气是一种获得能源的方式,不是的,因为空气中氢气非常少,而水中、其它化学物质中大量的氢,是化合态的氢,也就是已经“燃烧”过的,要把它提取出来,需要付出更多的能量,所以氢不能成为人类获得能源的来源而只是二次能源。
所谓二次能源是和一次能源相对而言的。一次能源是自然界本来就存在的能源,人类可以直接开采或利用它作为能量的来源,例如太阳能、风能、水能、地热能、化石燃料(煤、石油、天然气)、核能等等。
而二次能源是指自然界本来没有这样的可供人类直接开采利用的资源,人类为了使用上的方便,通过付出一次能源,把能源转换为一种更方便利用的形式,例如水能不好直接利用,人类就先把它变成电,煤运输和使用都不方便,也把它用来发电,而电本身并不是天然就有的能源。用来燃烧的氢和电一样,也是二次能源,二次能源只不过是人类使用能源时利用的一种能量载体,它本身并不能为人类提供能量。
㈧ 氢能源在哪里开发
氢能源的开发与利用
当今世界开发新能源迫在眉睫,原因是目前所用的能源如石油、天然气、煤,均属不可再生资源,地球上存量有限,而人类生存又时刻离不开能源,所以必须寻找新的能源。
氢能是一种二次能源,它是通过一定的方法利用其它能源制取的,而不像煤、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。随着石化燃料耗量的日益增加,其储量日益减少,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。氢正是这样一种在常规能源危机的出现和开发新的二次能源的同时,人们期待的新的二次能源。 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合能体能源,它具有以下特点:
l、重量最轻的元素。标准状态下,密度为 0.8999g/l,-252.7℃时,可成为液体,若将压力增大到数百个大气压,液氢可变为金属氢。
2、导热性最好的气体,比大多数气体的导热系数高出10倍。
3、自然界存在最普遍的元素。据估计它构成了宇宙质量的 75%,除空气中含有氢气外,它主要以化合物的形态贮存于水中,而水是地球上最广泛的物质。据推算,如把海水中的氢全部提取出来,它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。
4、除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,为142,351kJ/kg,是汽油发热值的3倍。
5、燃烧性能好,点燃快,与空气混合时有广泛的可燃范围,而且燃点高,燃烧速度快。
6、无毒,与其他燃料相比氢燃烧时最清洁滁生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质,少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境,且燃烧生成的水还可继续制氢,反复循环使用。产物水无腐蚀性,对设备无损。
7、利用形式多。既可以通过燃烧产生热能,在热力发动机中产生机械功,又可以作为能源材料用于燃料电池,或转换成固态氢用作结构材料。
8、可以以气态、液态或固态的金属氢化物出现,能适应贮运及各种应用环境的不同要求。
9、可以取消远距离高压输电,代以远近距离管道输氢,安全性相对提高,能源无效损耗减小。
10、氢取消了内燃机噪声源和能源污染隐患,利用率高。
11、氢可以减轻燃料自重,可以增加运载工具有效载荷,这样可以降低运输成本从全程效益考虑社会总效益优于其他能源。
时至今日,氢能的利用已有长足进步。自从1965年美国开始研制液氢发动机以来,相继研制成功了各种类型的喷气式和火箭式发动机。美国的航天飞机已成功使用液氢做燃料。我国长征2号、3号也使用液氢做燃料。利用液氢代替柴油,用于铁路机车或一般汽车的研制也十分活跃。氢汽车靠氢燃料、氢燃料电池运行也是沟通电力系统和氢能体系的重要手段。
目前,世界各国正在研究如何能大量而廉价的生产氢。利用太阳能来分解水是一个主要研究方向,在光的作用下将水分解成氢气和氧气,关键在于找到一种合适的催化剂。如今世界上有50多个实验室在进行研究,至今尚未有重大突破,但它蕴育着广阔的前景。
发展氢能源,将为建立一个美好、无污染的新世界迈出重要一步。
在众多的新能源中,氢能将会成为21世纪最理想的能源。这是因为,在燃烧相同重量的煤、汽油和氢气的情况下,氢气产生的能量最多,而且它燃烧的产物是水,没有灰渣和废气,不会污染环境;而煤和石油燃烧生成的是二氧化碳和二氧化硫,可分别产生温室效应和酸雨。煤和石油的储量是有限的,而氢主要存于水中,燃烧后唯一的产物也是水,可源源不断地产生氢气,永远不会用完。
氢是一种无色的气体。燃烧一克氢能释放出142千焦尔的热量,是汽油发热量的3倍。氢的重量特别轻,它比汽油、天然气、煤油都轻多了,因而携带、运送方便,是航天、航空等高速飞行交通工具最合适的燃料。氢在氧气里能够燃烧,氢气火焰的温度可高达2500℃,因而人们常用氢气切割或者焊接钢铁材料。
在大自然中,氢的分布很广泛。水就是氢的大“仓库”,其中含有11%的氢。泥土里约有1.5%的氢;石油、煤炭、天然气、动植物体内等都含有氢。氢的主体是以化合物水的形式存在的,而地球表面约70%为水所覆盖,储水量很大,因此可以说,氢是“取之不尽、用之不竭”的能源。如果能用合适的方法从水中制取氢,那么氢也将是一种价格相当便宜的能源。
氢的用途很广,适用性强。它不仅能用作燃料,而且金属氢化物具有化学能、热能和机械能相互转换的功能。例如,储氢金属具有吸氢放热和吸热放氢的本领,可将热量储存起来,作为房间内取暖和空调使用。
氢作为气体燃料,首先被应用在汽车上。1976年5月,美国研制出一种以氢作燃料的汽车;后来,日本也研制成功一种以液态氢为燃料的汽车;70年代末期,前联邦德国的奔驰汽车公司已对氢气进行了试验,他们仅用了五千克氢,就使汽车行驶了110公里。
用氢作为汽车燃料,不仅干净,在低温下容易发动,而且对发动机的腐蚀作用小,可延长发动机的使用寿命。由于氢气与空气能够均匀混合,完全可省去一般汽车上所用的汽化器,从而可简化现有汽车的构造。更令人感兴趣的是,只要在汽油中加入4%的氢气。用它作为汽车发动机燃料,就可节油40%,而且无需对汽油发动机作多大的改进。
氢气在一定压力和温度下很容易变成液体,因而将它用铁罐车、公路拖车或者轮船运输都很方便。液态的氢既可用作汽车、飞机的燃料,也可用作火箭、导弹的燃料。美国飞往月球的“阿波罗”号宇宙飞船和我国发射人造卫星的长征运载火箭,都是用液态氢作燃料的。
另外,使用氢—氢燃料电池还可以把氢能直接转化成电能,使氢能的利用更为方便。目前,这种燃料电池已在宇宙飞船和潜水艇上得到使用,效果不错。当然,由于成本较高,一时还难以普遍使用。
现在世界上氢的年产量约为3600万吨,其中绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取的,这就得消耗本来就很紧缺的矿物燃料;另有4%的氢是用电解水的方法制取的,但消耗的电能太多,很不划算,因此,人们正在积极探索研究制氢新方法。
随着太阳能研究和利用的发展,人们已开始利用阳光分解水来制取氢气。在水中放入催化剂,在阳光照射下,催化剂便能激发光化学反应,把水分解成氢和氧。例如,二氧化钛和某些含钌的化合物,就是较适用的光水解催化剂。人们预计,一旦当更有效的催化剂问世时,水中取“火”——制氢就成为可能,到那时,人们只要在汽车、飞机等油箱中装满水,再加入光水解催化剂,那么,在阳光照射下,水便能不断地分解出氢,成为发动机的能源。
本世纪70年代,人们用半导体材料钛酸锶作光电极,金属铂作暗电极,将它们连在一起,然后放入水里,通过阳光的照射,就在铂电极上释放出氢气,而在钛酸锶电极上释放出氧气,这就是我们通常所说的光电解水制取氢气法。
科学家们还发现,一些微生物也能在阳光作用下制取氢。人们利用在光合作用下可以释放氢的微生物,通过氢化酶诱发电子,把水里的氢离子结合起来,生成氢气。前苏联的科学家们已在湖沼里发现了这样的微生物,他们把这种微生物放在适合它生存的特殊器皿里,然后将微生物产生出来的氢气收集在氢气瓶里。这种微生物含有大量的蛋白质,除了能放出氢气外,还可以用于制药和生产维生素,以及用它作牧畜和家禽的饲料。现在,人们正在设法培养能高效产氢的这类微生物,以适应开发利用新能源的需要。
引人注意的是,许多原始的低等生物在新陈代谢的过程中也可放出氢气。例如,许多细菌可在一定条件下放出氢。日本已找到一种叫做“红鞭毛杆菌”的细菌,就是个制氢的能手。在玻璃器皿内,以淀粉作原料,掺入一些其他营养素制成的培养液就可培养出这种细菌,这时,在玻璃器皿内便会产生出氢气。这种细菌制氢的效能颇高,每消耗五毫升的淀粉营养液,就可产生出25毫升的氢气。
美国宇航部门准备把一种光合细菌——红螺菌带到太空中去,用它放出的氢气作为能源供航天器使用。这种细菌的生长与繁殖很快,而且培养方法简单易行,既可在农副产品废水废渣中培养,也可以在乳制品加工厂的垃圾中培育。
对于制取氢气,有人提出了一个大胆的设想:将来建造一些为电解水制取氢气的专用核电站。譬如,建造一些人工海岛,把核电站建在这些海岛上,电解用水和冷却用水均取自海水。由于海岛远离居民区,所以既安全,又经济。制取的氢和氧,用铺设在水下的通气管道输入陆地,以便供人们随时使用。
㈨ 氢能源以后发展趋势如何
氢是二次能源,不可能自己存在,必须用分离的方法。目前使用最多的方法就是电解水,此外,还有一些生物制备方法也可以作为产氢的方案。风能、潮汐能、核能和太阳能等都要先转化成电能然后再通过电解的方法分解出氢。氢能的最大优势就是可以储存,而电能则无法储存。同时,氢很轻,1立方米的液氢只有约70千克,但是能量密度很高。当今世界开发新能源迫在眉睫,原因是目前所用的能源如石油、天然气、煤,均属不可再生资源,地球上存量有限,而人类生存又时刻离不开能源,所以必须寻找新的能源。氢作为能源有许多优越性。水通过光分解可制得氢,水是取之不尽,用之不竭的原料,又十分低廉,地球的表面是水,储量很大。氢燃料燃烧后又生成水,是一种燃烧无害、十分清洁的能源。氢在储存、输送上比电力损失小,而且氢燃烧热值高1kg氢燃烧产生的热量相当于3kg汽油和4.5 kg焦炭的发热量。但是在实际的应用中。氢的存储与运输,以及利用太阳能分解水制取氢,一直是制约氢能发展的问题,时至今日,氢能的利用已有长足进步。自从1965年美国开始研制液氢发动机以来,相继研制成功了各种类型的喷气式和火箭式发动机。美国的航天飞机已成功使用液氢做燃料。我国长征2号、3号也使用液氢做燃料。利用液氢代替柴油,用于铁路机车或一般汽车的研制也十分活跃。氢汽车靠氢燃料、氢燃料电池运行也是沟通电力系统和氢能体系的重要手段。目前,世界各国正在研究如何能大量而廉价的生产氢。利用太阳能来分解水是一个主要研究方向,在光的作用下将水分解成氢气和氧气,关键在于找到一种合适的催化剂。如今世界上有50多个实验室在进行研究,至今尚未有重大突破,但它蕴育着广阔的前景