傳統(tǒng)儲(chǔ)氫方法有兩種:
一種方法是利用高壓鋼瓶(氫氣瓶)來儲(chǔ)存氫氣,但鋼瓶?jī)?chǔ)存氫氣的容積小,瓶里的氫氣即使加壓到150個(gè)大氣壓,所裝氫氣的質(zhì)量也不到氫氣瓶質(zhì)量的1%,而且還有爆炸的危險(xiǎn);
另一種方法是儲(chǔ)存液態(tài)氫,將氣態(tài)氫降溫到-253 0C變?yōu)橐后w進(jìn)行儲(chǔ)存,但液體儲(chǔ)存箱非常龐大,需要極好的絕熱裝置來隔熱,才能防止液態(tài)氫不會(huì)沸騰汽化。
近年來,一種新型簡(jiǎn)便的儲(chǔ)氫方法應(yīng)運(yùn)而生,即利用儲(chǔ)氫合金(金屬氫化物)來儲(chǔ)存氫氣。
研究證明,某些金屬具有很強(qiáng)的捕捉氫的能力,在一定的溫度和壓力條件下,這些金屬能夠大量“吸收”氫氣,反應(yīng)生成金屬氫化物,同時(shí)放出熱量。其后,將這些金屬氫化物加熱,它們又會(huì)分解,將儲(chǔ)存在其中的氫釋放出來。這些會(huì)“吸收”氫氣的金屬,稱為儲(chǔ)氫合金。
儲(chǔ)氫合金的儲(chǔ)氫能力很強(qiáng)。單位體積儲(chǔ)氫的密度,是相同溫度、壓力條件下氣態(tài)氫的1000倍,也即相當(dāng)于儲(chǔ)存了1000個(gè)大氣壓的高壓氫氣。
目前研究發(fā)展中的儲(chǔ)氫合金,主要有鈦系儲(chǔ)氫合金、鋯系儲(chǔ)氫合金、鐵系儲(chǔ)氫合金及稀土系儲(chǔ)氫合金。儲(chǔ)氫合金還可以用于提純和回收氫氣,它可將氫氣提純到很高的純度。例如,采用儲(chǔ)氫合金,可以以很低的成本獲得純度高于99.9999%的超純氫。
儲(chǔ)氫合金是一種能在晶體的空隙中大量?jī)?chǔ)存氫原子的合金材料。這種合金具有可逆吸放氫的神奇性質(zhì)。它可以存儲(chǔ)相當(dāng)于合金自身體積上千倍的氫氣,其吸氫密度超過液態(tài)氫和固態(tài)氫密度,即輕便又安全,顯示出無比的優(yōu)越性。
具有實(shí)用價(jià)值的儲(chǔ)氫合金必須具備以下基本性能:1、儲(chǔ)氫量大;2、容易活化;3、離解壓力適中;4、在室溫下吸放氫反應(yīng)速度快;5、成本低壽命長(zhǎng)。
儲(chǔ)氫合金的飛速發(fā)展,給氫氣的利用開辟了一條廣闊的道路。在工業(yè)領(lǐng)域獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷一個(gè)世紀(jì)的內(nèi)燃機(jī),很快就要面對(duì)以氫為能源的燃料電池的挑戰(zhàn)。對(duì)現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)做適當(dāng)?shù)母膭?dòng)后,就能在內(nèi)燃機(jī)中使用氫來代替汽油作燃料。近年來,國際車壇出現(xiàn)氫能汽車開發(fā)熱,世界四大汽車公司——美國的福特、德國的戴姆勒-奔馳、美國的通用和日本的豐田,都在加快研制氫能汽車的步伐。
中國已研制成功了一種氫能汽車,它使用儲(chǔ)氫材料90千克,可行駛40千米,時(shí)速超過50千米。今后,不但汽車會(huì)采用燃料電池,飛機(jī)、艦艇、宇宙飛船等運(yùn)載工具也將使用燃料電池,作為其主要或輔助能源。
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