液態氫檢視原始碼討論檢視歷史
| 液態氫 |
 |
|
中文名稱： 液態氫 簡寫： LH2 俗稱： 液氫 狀態： 液體 |
液態氫(LH2),俗稱液氫,是由氫氣經由降溫而得到的液體。液態氫須要保存在非常低的溫度下(大約在20.268開爾文,-252.8℃)。 液態氫的密度大約為 70.8 千克每立方米 (在20開爾文下),密度很小。它通常被作為火箭發射的燃料，現在亦用作其他交通工具的燃料。[1]
技術
液態氫雖然儲存的要求很高--必須確保在-250°C之下才會保持液態，否則就會汽化並蒸發，但液態氫的能量密度比高壓氣態氫(壓縮到700磅)多出75%，因此採用液態氫的車輛可實現相對較長的行駛里程，隨之帶來各種實際的好處。
採用液態氫的核心技術難題是如何保持它的超低溫。Hydrogen 7的一項核心技術，就是它的液態氫燃料罐。這個燃料罐位於后座與尾廂之間，採用雙層壁式結構，包括在2毫米厚的不鏽鋼板以及內罐和外罐之間30毫米厚的真空超隔熱層。這種結構極大地降低了熱量傳遞，中間層可提供相當於約17米厚的styropor(一種聚苯乙烯)的隔熱效果。此外，內罐和外罐之間的連接部件採用碳纖維夾層，極大地避免了熱量傳遞。寶馬表示，這種隔熱技術的效果是在實際應用中前所未有的，舉個簡單的例子，如果往這種燃料罐中加入煮沸的咖啡，可以保溫80天以上，然後才會降到適宜飲用的溫度。如此高效的隔熱作用可使在3-5磅壓力作用下的液態氫長時間保持在約-250°C的恆定溫度。即使是微量蒸發的氫氣，也會經由蒸發管理系統，以合理的壓力並進行淨化後才排出。
液態氫的應用
液態氫的應用可以大致分為以下幾個類別:
1.在工業上的用途
用作化工原料，生產化肥、染料、塑料、甲醇及油類和脂肪的氫化等。
2.在民生上的用途
氫可取代天然氣及煤氣為居民生活取暖、烹煮、加熱水等提供能源。
3.在交通運輸方面的用途
氫可做合成燃料替代石油，用於汽車、飛機、船舶上。氫的熱值為1.4*10^8 J/kg ，汽油為4.6*10^7 J/kg 。液態氫的燃燒產物是水，對環境污染非常低，主要問題仍在於降低制氫的成本，解決氫的儲運等。
4.在航空航天上的用途
氫目前最重要的用途之一是作為航空航天工業用燃料，通過液氫、液氧燃燒產生的巨大推力將火箭等送上太空。
5.燃料電池發電和儲能
燃料電池通過氫氣與氧氣或空氣的化學反應得到直流電，其發展按電解質的不同可分為:鹼性(AFC)、磷酸型(PAFC)、熔融碳酸鹽(MCFC)、固體氧化物(SOFC)、固體聚合物(SPEFC)、質子交換膜(PEMFC)等。用燃料電池發電，能量密度大、發電效率高，PEMFC的效率可達70%以上。只要能降低重量和成本，用燃料電池取代內燃機，便可大大提高燃料能源效率、減少污染。另外，還可將太陽能等可再生能源轉換成化學能儲存，然後通過燃料電池再轉換成電能。因此，氫燃料電池是未來電動汽車、電動船舶的理想電源，己用於航天飛船做電源。
6.太陽能-氫能系統
所謂太陽能-氫能系統，即是太陽能-電能-氫能-電能的轉換過程。把氫作為季節性儲能介質，夏季陽光充足時，光發電送入電解裝置供電解水制氫並儲存氫氣，將太陽能轉換成氫的化學能;冬季通過燃料電池將氫轉換成電能。其技術要點在於開發利用太陽能的光伏陣列與電解裝置的最佳配合，即電解裝置的電壓和電流匹配到光伏陣列的最大功率處，使產氫量達到最高。德國SolarWasserstoff-Bayern和德國-沙特的Hysolar都是超過10kW的經濟性太陽能-氫能系統。