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    科學(xué)家試驗(yàn)制取氫氣新途徑

    2017-3-29 11:06:17

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      德國(guó)航天中心的科學(xué)家正在測(cè)試一臺(tái)被稱作“世界最大人造太陽(yáng)”的裝置,以此研究生產(chǎn)清潔燃料的新途徑。
      媒體近日?qǐng)?bào)道,這個(gè)“大太陽(yáng)”位于科隆市30公里外,由德國(guó)航天中心研發(fā),耗資380萬(wàn)美元。它形似一個(gè)超大型的蜂巢,由149盞大號(hào)聚光燈組成,模擬太陽(yáng)光,功率達(dá)350千瓦。
      研究人員將人造太陽(yáng)光聚焦在一塊長(zhǎng)寬均為20厘米的平面上,產(chǎn)生的輻射強(qiáng)度是太陽(yáng)光照射同等面積的1萬(wàn)倍,溫度高達(dá)3000攝氏度。“我們實(shí)際上是把太陽(yáng)帶到了地球上,”德國(guó)航天中心主任伯恩哈德·霍夫施密特說(shuō)。
      霍夫施密特說(shuō),這個(gè)“大太陽(yáng)”可以制造出水蒸氣,而水可以被分解成氫氣和氧氣?!皻錃饪梢员恢瞥刹缓趸嫉那鍧嵞茉?,為汽車、飛機(jī)等提供動(dòng)力?!?/div>
      氫氣燃燒時(shí)不排放碳,因此被廣泛認(rèn)為是一種清潔的“未來(lái)燃料”,但地球上氫氣稀少。電解水是目前常見的人工獲取氫氣的方式??茖W(xué)家希望能夠利用太陽(yáng)光、風(fēng)力等可再生能源產(chǎn)生的能量來(lái)分解水,得到氫氣。
      霍夫施密特說(shuō),研究人員在尋找利用“大太陽(yáng)”制取氫氣的辦法。“我們的最終目標(biāo)是利用太陽(yáng)能制取氫氣,而不是人造光。”
      但他坦言,這項(xiàng)研究“前路漫長(zhǎng)”?!按筇?yáng)”本身的運(yùn)轉(zhuǎn)就耗能巨大?!?小時(shí)的時(shí)間里,這一系統(tǒng)就會(huì)耗費(fèi)一戶四口之家一年的用電量,”霍夫施密特說(shuō)。
       氫氣用途:
    氫氣是一種重要的化工原料和工業(yè)保護(hù)氣體。用途十分廣泛,近年來(lái)隨著環(huán)保要求的提高,各國(guó)對(duì)油品質(zhì)量的要求越來(lái)越高,使得加氫工藝成了煉油廠必不可少的工序,煉油行業(yè)對(duì)氫氣的需求量越來(lái)越大,全球每年生產(chǎn)氫氣約0.41億噸。
      氫氣應(yīng)用領(lǐng)域
      氫氣不僅是一種“潔凈”的能源,也是一種十分重要的工業(yè)原料,它廣泛應(yīng)用于石油、化工、電子、冶金、油脂、航天、輕工業(yè)等領(lǐng)域。
      在化學(xué)工業(yè)中,氫氣是合成氨、甲醇等的主要原料之一;
    在煉油工業(yè)中,氫氣被廣泛用于對(duì)石腦油、粗柴油、燃料油、重油的脫硫、石油煉制、催化裂化以及不飽和烴等的加氫精制以提高油品的質(zhì)量;尼龍塑料、農(nóng)藥、油脂化學(xué)和精細(xì)化學(xué)品加工中都需要?dú)錃馍a(chǎn)相應(yīng)產(chǎn)品。
      在電子工業(yè)中,氫氣主要用作保護(hù)氣體。電子材料、半導(dǎo)體材料和器件、集成電路及電真空器件生產(chǎn)中,都需要高純氫做還原氣、攜帶氣和保護(hù)氣。
      在冶金工業(yè)中,有色金屬如:鎢、鉬、鈦等生產(chǎn)和加工中,使用氫作還原劑和保護(hù)氣。在硅鋼片、磁性材料和磁性合金生產(chǎn)中,也需要高純氫氣作保護(hù)氣,以提高磁性和穩(wěn)定性。在精密合金退火。粉末冶金生產(chǎn)中,薄板和帶鋼軋制中常用氫—氮做保護(hù)氣。
      在油脂工業(yè)中,將液態(tài)油氫化為固態(tài)或半固態(tài)的脂肪,生產(chǎn)人造奶油或肥皂工業(yè)用的硬化油。許多天然食用油具有很大度的不飽和性,經(jīng)氫化處理后,所行產(chǎn)品可穩(wěn)定貯存,并能抵抗細(xì)菌的生長(zhǎng),提高油的黏度。食用油加氫的產(chǎn)品可加工成人造奶油和食用蛋白質(zhì)等。非食用油加氫可得到生產(chǎn)肥皂和畜牧業(yè)飼料的原料。氫氣還用于動(dòng)植物油脂的硬化,如制造人造奶油、脆化奶油、潤(rùn)滑脂等。
      在航天工業(yè)中,氫是重要的燃料。由于氫氣所具有的良好的燃燒性能以及環(huán)保法規(guī)要求的日益嚴(yán)格,未來(lái)市場(chǎng)對(duì)氫氣具有潛在的巨大需求?! ≥p工業(yè)中,如:石英玻璃、人造寶石的制造和加工、浮法玻璃生產(chǎn)中,都使用氫氣做燃燒氣或保護(hù)氣。
    其他,氫氣作為汽輪發(fā)電機(jī)的冷卻劑。
     
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