当前位置: 氢能网 » 制氢 » 正文

「科普」氢能源制备与储存技术

日期:2022-08-15    来源:Albert13

国际氢能网

2022
08/15
13:35
文章二维码

手机扫码看新闻

关键词: 储氢技术 电解水制氢 制氢技术

氢是宇宙中分布最广的物质。氢的高热值是同等质量的焦炭和汽油等化石燃料热值的三到四倍。日本、德国等国成立了氢能研究中心,国际氢能委员会于2017年公布了一份关于世界氢能未来发展的调查报告。

氢主要以化合态的形式在大自然中存在,其主要储存形式是水。氢能也是人类通过各种科学技术,从自然界获得的最为丰富、最有效的能源之一,将是未来的主要能源。

电解水以氢能为二次能源,提高电力系统的灵活性,跨越多能源领域。这有利于促进氢燃料电池技术在交通领域的大规模应用,实现消费层面的清洁能源,降低交通领域对油气能源的整体依赖,降低能源的外部依赖。

目前制氢经常用的方法:

(1)以可再生能源风能、太阳能、水利等绿色能源所产生的“绿电”,在电解水原理的基础上,电解水制取氢气,用于社会各个方面。电解水其原理是基于氧气与氢气反应的可逆反应,阳极发生:4OH-=2H2O+O2(g)+4e;阴极发生反应:4e+4H2O=2H2(g)+4OH-;总反应方程式为:2H2O=2H2(g)+O2(g)。

(2)在质子交换膜(PEM)技术中,阳极和阴极主要是贵金属催化剂,如铱阳极和铂阴极。质子以水合质子交换的形式通过膜还原到氢阴极。质子交换膜是电解质离子的传导和气体分离的功能。优点是电流密度高,氢气纯度高,设备尺寸和重量小。缺点是成本高。RuO2和IrO2通常是PEM电解阳极的优良催化剂,而Pt被认为是氢沉积反应的电催化剂。质子交换膜价格昂贵,会变质,缩短膜的寿命。

PEM制氢技术

碱性电解水制氢是一种成熟的制氢技术,广泛应用于电力、电子等行业。该结构包括阳极、阴极、电源、隔膜和电解质溶液。它不需要昂贵的催化剂,寿命长,通常超过10年。

碱性电解水制氢

氢能源的储存技术

(1)高压储氢技术

氢气在正常大气压下,其状态是气态的,所以在一定程度上增加了储存和运输的难度。但是氢气能够被压缩成液体,这项技术类似于压缩气体储存技术。第二种方法是低压压缩氢气,原理与天然气注入技术相同。

(2)液态储氢技术

氢气是一种非常易燃的燃料,所以液态储氢技术是采用一种低温储氢技术,在低温条件下,它能将氢气转化为液态氢,并且还能再在低温下进行压缩和冷却,然后装入专用的低温容器中,在满足储存要求的情况下,以多种方式进行运输和管理。

(3)氢化物储氢技术

储氢的方法只有三种,即通过储氢合金、金属氢化物和无机非金属材料制成的不同容器进行封装。其主要条件一定要满足储存的要求(主要是温度和压力),否则氧气就可能与氢气反应,吸收大量氢气,然后在一定条件下(加热或减压)释放氢气,它主要由氢气和分子氢组成,氢化物储存技术可靠,但反应缓慢。


返回 国际氢能网 首页

能源资讯一手掌握,关注 "国际能源网" 微信公众号

看资讯 / 读政策 / 找项目 / 推品牌 / 卖产品 / 招投标 / 招代理 / 发新闻

扫码关注

0条 [查看全部]   相关评论

国际能源网站群

国际能源网 国际新能源网 国际太阳能光伏网 国际电力网 国际风电网 国际储能网 国际氢能网 国际充换电网 国际节能环保网 国际煤炭网 国际石油网 国际燃气网