能源是人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)重要的物質(zhì)基礎,人類(lèi)社會(huì )的發(fā)展離不開(kāi)優(yōu)質(zhì)能源的尋求及其技術(shù)的應用。氫能是一種通過(guò)化石燃料燃燒來(lái)獲取的二次能源,其燃燒的產(chǎn)能遠高于煤和汽油,并且不會(huì )對環(huán)境造成污染,因此,氫能成為21世紀極具發(fā)展潛力的能源。
近年來(lái)全球各國都在積極研究如何工業(yè)化低成本生產(chǎn)大量的氫能源,2006年我國中長(cháng)期科學(xué)發(fā)展綱要就對氫能和氫燃料電池進(jìn)行了規劃。特別是今年兩會(huì ),總理在政府報告里面明確提出要加速推動(dòng)充電和加氫站的建設。
從產(chǎn)業(yè)發(fā)展來(lái)看,氫能開(kāi)發(fā)利用已經(jīng)進(jìn)入初步應用階段,其在交通、發(fā)電、燃料電池等領(lǐng)域都取得了一定的進(jìn)展。其中燃料電池的成本、可靠性、耐久性及適應性等部分指標已經(jīng)達到商業(yè)化應用水平。但是氫能源需利用一次能源生產(chǎn),加之氫氣極易燃燒,因此規?;?、安全、無(wú)污染制氫工藝成為一個(gè)難以突破的技術(shù)阻礙。以目前技術(shù)來(lái)看,水電解制氫和核能制氫受到的關(guān)注比較高。
水電解制氫是將水注入電解槽中,使其在電極上發(fā)生電化學(xué)反應,分解成氫氣和氧氣。如氣相色譜儀配套的氫氣發(fā)生器的應用。通過(guò)此方法制備的氫氣純度較高,可以降低后續的使用成本。然而水電解制氫的電能消耗量大,是這一技術(shù)難以廣泛應用的主要原因。核能制氫是將核反應堆與先進(jìn)制氫工藝結合進(jìn)行氫的大規模生產(chǎn)。核能制氫不會(huì )產(chǎn)生溫室氣體,具有效率高、規模大等優(yōu)點(diǎn),有望成為未來(lái)大規模制氫的重要技術(shù)選擇。目前的核制氫工藝還不夠成熟,因此也面臨著(zhù)技術(shù)上的多種制約有待突破。此外,利用太陽(yáng)能來(lái)分解水也是一個(gè)如熱度較高的研究方向,利用光將水分解成氫氣和氧氣,如果能發(fā)現一種合適的催化劑,這一技術(shù)或許會(huì )有廣闊的市場(chǎng)。
氫氣發(fā)生器制備技術(shù)不斷帶動(dòng)氫能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,相信不久的將來(lái),氫能燃料電池替代燃料,特別在交通領(lǐng)域,我們能用上干凈清潔的氫能。