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水氢机有效避开氢能应用瓶颈问题

2019-06-21 10:38
水氢视界
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今年氢能源被首次写入国务院《政府工作报告》,同时多个地方政府迅速出台了支持氢能发展的相关政策。毫无疑问,我国氢能已经逐步进入有明确规划和实际行动的稳步发展期。

随着“南阳事件”、韩国江原道氢气罐爆炸事件、挪威加氢站爆炸事件在两个月内频频成为热点,人们不得不再次回归到氢能安全性的话题上来。

水氢机有效避开氢能应用瓶颈问题

氢气给我们的直观感觉,好像就是危险的代名词。提起“氢”我们会很快联想到的关键词:其一,小时候玩过而现在被禁止售卖的氢气球;其二,就是氢弹,号称威力是原子弹几千倍的武器!

理论上,氢气确实与天然气、煤气等一样,属于易燃易爆气体。然而,煤气、天然气却是目前我们几乎每天都在使用的燃料,虽然,我们也知道其具有一定的危险性,却并没有如对待氢气一般恐慌。

氢安全性能不亚于常见燃料

尽管煤气、天然气与氢气一样,遇到明火很容易燃烧爆炸,然而我们却并非每个人都有机会亲眼得见,尤其是煤气,在尚未爆炸前,就有可能引发中毒,故而更是被我们严防死守。

氢气则不同,氢气的爆炸我们每个人几乎都见过,甚至亲手操作过。没错,因为氢气的爆炸实验是我们初中化学课本中的必修内容。化学课上,可很难让我们用煤气或者天然气来做爆炸实验。于是,当氢气将易拉罐炸飞,我们的心里自然而然就埋下了一颗关于“氢气很危险”的种子。

水氢机有效避开氢能应用瓶颈问题

氢气无色无味,又兼具易燃易爆的特性,我们无法通过嗅觉或者肉眼发现空气中的氢气,就目前氢能最普遍的用途之一燃料电池汽车而言,当氢气被储存在密封的罐子里,并为我们的汽车供能时,如果一旦遇到撞击或者其他意外情况,是否会发生氢气泄露,从而导致发生爆炸?

为此,科学家们将氢气、天然气、煤气、汽油等一些可燃性物质的特性做了一个数字方面的对比——

水氢机有效避开氢能应用瓶颈问题

上表中的数字显示出,氢气在易燃易爆方面的“优势”并不明显,在着火温度方面明显低于汽油,着火时产生的能量更是低于所有参与对比的可燃性物质。而氢气的密度却仅为空气的7%,与汽油、丙烷和甲烷等相比,在空气中有着更大的浮力,更容易迅速上升,其扩散性和快速挥发性也明显高于其他易燃气体。

由于氢气爆炸要求浓度高,在爆炸前一般就已经开始燃烧,反而很难爆炸。而且氢气重量轻,溢出系统的氢气着火后会迅速向上升起,反而一定程度上保护了车身和乘客。因此,在空气中很难聚集高浓度的氢,如果发生泄漏,氢气将迅速扩散挥发,不易形成可爆炸的气雾,特别是在开放环境中,很容易逃逸,而不会像汽油挥发后滞留在空气中不易疏散。实际上,氢气易泄漏更多的是通过燃料管线、阀门、高压储罐上出现的微小裂缝。

水氢技术有效避开氢能源应用瓶颈

早在十年前,水氢机的发明人向华博士就发现了氢能与燃料电池的发展面临着用氢的瓶颈,提出可以通过移动现场制氢的方式避免氢气压缩存储及运输产生的安全问题和成本问题。向博士在“水基科学向华理论”的基础上提出了“动氢”理念 ,利用便携式可移动的“水氢机”将难以储运的氢气能按人们的需求即产即用、现制现用,有效解决了氢能应用的安全问题。

水氢机有效避开氢能应用瓶颈问题

水氢机是采用汽化催化重整及纯化多项技术从甲醇水中获得高纯氢,再通过质子膜系统产生电、热等多种能源的装置。它还是一款小型可移动甲醇水制氢和燃料电池发电高效集成的一体机。通过代替传统大规模制氢并分散利用的方式,巧妙地避开了氢气的高压储运,无安全隐患。

水氢机的技术路线是氢能与燃料电池产业发展过程中表现在制氢技术的小型化、高纯度发展趋势及燃料电池技术的低温发展趋势,其发展方向是制氢与燃料电池的一体化、小型化和智能化。水氢技术巧妙的避开了氢气的压储运等难题,解决了氢能应用的安全问题、成本问题及重大加氢基础设施的投资问题,为氢能的广泛应用打开了大门。

在现阶段,水氢机作为动力能源已实现应用到汽车领域上。水氢汽车是水氢机在清洁能源汽车领域的推广和应用,针对电动车续航里程短充电难、氢燃料电池汽车加氢难等问题提供切实可行的解决方案。

编辑:小合

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