每天都会出现一些新鲜的事物,但是很少有奇迹,下一个奇迹可能就是氢,那些打算嘲笑氢气的人将发现他们自己被人嘲笑。氢气不但用于医学,它还是绿色能量的主力军。
1625年氢被认识
比利时化学家范•海尔孟特(Johann Baptista van Helmont,1579-1644)最早认识到化学反应中有"气体"生成。他研究过多种气体,曾描述干馏有机物会生成可燃气体。
以现在的知识理解,所谓的可燃气体是氢气、一氧化碳、甲烷的混合物。
范?海尔蒙特也被认为是气动化学之父,并首次创造了“气体”一词。
1766年开始对氢进行研究
真正将氢气进行收集并进行研究的是英国科学家卡文迪什(Henry Cavendish,1731-1810)。1766年,卡文迪什向英国皇家学会提交论文《论人工空气》(On Factitious Airs》,文中提到可燃空气。
他发现用一定量的金属铁、锌等与足量的酸进行反应会产生固定量的气体,该气体与空气混合后点燃会发生爆炸,他将这种气体称为可燃空气(inflammable air)。
1895年第一架齐柏林飞艇在德国获得专利
对氢气的控制有多种形式,其中之一就是为齐柏林飞艇提供其标志性的浮力。齐柏林飞艇是上世纪上半叶在跨大西洋旅行中流行的大型飞艇。
齐柏林飞艇(Zeppelin)是一种或一系列硬式飞艇(Rigid airship)的总称,是著名的德国飞船设计家斐迪南•冯•齐柏林伯爵(Count Ferdinand von Zeppelin)在20世纪初期以大卫•舒瓦兹(David Schwarz)所设计的飞艇为蓝本,进一步发展而来。由于硬式飞艇技术的成熟,使大型化成为可能。因为能力较同时期飞机优秀,可装载大型货物在航空事业早期具有辉煌成绩。 “齐柏林飞艇”是硬式飞艇所用的代名词。
1937年兴登堡灾难之后,齐柏林飞艇很快就失宠了。
1937年5月6日从德国法兰克福至美国跨大西洋航行的兴登堡号齐柏林飞艇,在即将着陆于新泽西州一座海军航空站时发生事故,起火后短短30多秒的时间即坠毁。事故造成飞艇上35名乘员,以及地面1人,共36人死亡。
1939年发现氢燃料电池原理
1939年时年28岁的英国物理学家威廉•葛洛夫在科学杂志上发表了一篇论文,证明了氢氧反应发电原理。
威廉•葛洛夫并在1942年发表氢氧发电装置草图,大意是氢气在铂催化作用下生成氢离子,氢离子通过电解液传输到氧气侧生成水,电子通过外电路传输发电。
1939年被视为燃料电池诞生年,威廉•葛洛夫也被视为燃料电池之父。
现在家用吸氢机纯水电解产生氢的原理,就是燃料电池的逆反过程。
1960年GE为NASA开发氢燃料电池
在阿波罗号和双子座号航天任务的准备阶段,通用电气公司GE为其开发氢燃料电池发电技术。
双子星号系列任务取得了很多开创性的成就,为后续阿波罗号成功开展提供了从宇航员训练及生存、宇宙飞船控制、飞船安全返回等多项经验,同时证明了燃料电池系统的可靠性。
阿波罗计划极大地推动了科技进步,为了服务阿波罗计划,航天发动机、计算机、医学、材料等多个领域都被强行往上拉了一大截,燃料电池只是受惠其中的一小部分。
1999年第一个加氢站
全球第一座公共加氢站,1999年5月在慕尼黑机场投入使用。
该加氢站使用液氢,加氢过程完全自动运行,最初这些氢气用于供给机场和宝马车队的特殊服务。
2000年5月11日,宝马在柏林展示了世界上第一辆可以批量生产的氢能汽车——宝马750hL。
2000年代初氢燃料电池动力潜艇问世
同样在德国,氢动力潜艇技术开始应用。
214型潜艇(英文:Type 214 submarine),是德国研发的一款常规动力潜艇,是以德国海军212型潜艇为原型研制的外销型潜艇。214型潜艇沿用了212和212A型的流线艇体,改进了装备,排水量进一步增加,并使用了续航力更大的燃料电池AIP系统。
214型潜艇首艇于2001年1月16日在德国哈德威造船厂开始建造,2004年4月22日命名,2005年9月30日交付。
2016年,丰田推出首款氢燃料电池汽车
随着气候危机的加剧,汽车公司寻求为汽车提供动力的新途径,氢燃料电池也是备选之一。
丰田是从1992年开始开发氢燃料电池汽车,2014年,首款量产氢燃料电池汽车Mirai成功上市,标志着界上第一辆氢动力汽车上市。
2021年2月宣布研发出氢燃料电池系统模块包,可灵活运用到不同用途的移动或固定发电机上。
本田于2016年推出了氢燃料电池汽车,虽然后来停产,但本田汽车表示未来将继续开发和探索氢燃料电池汽车技。
2022年,沙特全力以赴
沙特阿拉伯宣布在NEOM建设一个价值50亿美元的绿色氢计划,这是迄今为止最大的氢动力合作项目之一。它将由可再生能源提供动力,每天将供应650吨氢气。
EOM是位于沙特西北部的工商业新城。
该项目是穆罕默德?本?萨勒曼王子 (Mohammed bin Salman) 的创作,他希望创造一个像埃及金字塔一样具有标志性和永恒性的建筑奇迹。
我国第一座加氢站建成于2006年11月,位于北京中关村永丰高新技术产业基地新能源交通示范园内。而上海的第一座加氢站也很快落地。同一年,上海第一座加氢站——安亭加氢站开启建设。截至2022年,国内共建成投运加氢站274座。