加载中…
个人资料
  • 博客等级:
  • 博客积分:
  • 博客访问:
  • 关注人气:
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
正文 字体大小:

氢——环境友好型燃料

(2017-04-08 06:17:00)
标签:

氢的发现

氢的特点

环境友好

新能源

ppl

分类: 海外短波

随着人们对生态环境的日益关注和重视,发掘和使用环境友好新能源,替代今天的常规能源,也成为科学家们探索实践的热点之一。氢,作为一种清洁卫生的新能源,成为很多科学家研究的重点。

 

一、氢的发现

早在十六世纪,瑞士的一名医生就发现了氢气。他说:把铁屑投到硫酸里,就会产生气泡,像旋风一样腾空而起。他还发现这种气体可以燃烧。只不过它的主要精力在看病上,没有对此做更多的研究。最先把氢气收集起来并进行认真研究的是英国化学家卡文迪什。

卡文迪什非常喜欢化学实验。1766年的一次实验中,他不小心把一个铁片掉进了盐酸中,正在他为自己的粗心而懊恼时,却发现盐酸溶液中有气泡产生,这个情景一下子吸引了他。他又做了几次实验,把一定量的锌和铁投到充足的盐酸和稀硫酸中(每次用的硫酸和盐酸的质量是不同的),发现所产生的气体量是固定不变的。这说明这种新的气体的产生与所用酸的种类没有关系,与酸的浓度也没有关系。

卡文迪什用排水法收集了新气体,他发现这种气体不能帮助蜡烛的燃烧,也不能帮助动物的呼吸,如果把它和空气混合在一起,一遇火星就会爆炸。经过多次的研究,他还发现了这种新气体与普通空气混合后发生爆炸的极限。随后不久他测出了这种气体的比重,接着又发现这种气体燃烧后的产物是水。后来,拉瓦锡听说了这件事,他重复了卡文迪什的实验,正式提出是一种元素,用拉丁文把它命名为水的生成者

 

二、氢的特点

在宇宙中,氢是含量最高的元素之一。但在地球上,游离状态的氢原子或者氢气含量极低。之所以会出现这样的情况,是因为氢原子或者氢分子质量小,在同样的温度环境下热运动的速度非常高,大多数均超过第二宇宙速度11.2km/s,挣脱地球对它的吸引力而逃逸到宇宙之中。在化合物中,氢的含量是非常丰富的。水便是氢的仓库,泥土中约有1.5%的氢,石油、天然气、动植物体也含氢。在地壳里,如果按质量计算,氢只占总质量的1%,而如果按原子百分数计算,则占17%

作为一种能源,氢气有如下的特点:一是燃烧的产物是水,不污染环境;二是燃烧值高;三是地球上水资源丰富,可以从水中提取氢气,资源广泛。正是因为有这些特点,氢气被看作是未来的环境友好新能源。

目前,在氢气的制作上,基本的思路是采取电解的方式,把水分解成氧气和氢气,在这个过程中付出的能源代价是比较高的,需要寻找新的替代方案。

 

三、科学家的新尝试

上个月的下旬,德国科学家启动了“世界最大人造太阳”的开关,他们希望该装置将有助于揭示制造气候友好型燃料的新方法。

这个位于科隆以西约30公里处、由149盏聚光灯组成的蜂窝状装置的正式名称为Synlight。它使用了短弧氙灯,科学家们将这些灯全部聚焦于一个20厘米乘20厘米的范围,由此产生的辐射相当于日常太阳辐射的1万倍。创造这种类似火炉的条件(温度高达3000摄氏度)是测试制氢新方式的关键。研究人员希望利用以太阳光形式到达地球的巨大能量,绕过电解阶段。

项目负责人说,该装置旨在将小型实验室的实验提升到一个新的水平。他还说,一旦研究人员依靠Synlight350千瓦阵列掌握了制氢技术,这一过程就可以扩大十倍,以达到适合工业使用的水平。他们的目标是最终使用真正的太阳光,而非该实验中生产的人造光。






0

阅读 收藏 喜欢 打印举报/Report
  

新浪BLOG意见反馈留言板 欢迎批评指正

新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 产品答疑

新浪公司 版权所有