一、煤炭制氢环保吗?
煤炭制氢不环保,在生产过程中会有二氧化碳等温室气体排放。
1. 煤炭制氢
1)煤炭制氢原理
通过制氢设备把煤炭制成氢气,水蒸汽为氧化剂,在高温下将碳转化为CO和H2为主的合成气,然后经过煤气净化、CO转化以及H2提纯等主要生产环节生产氢气。
煤炭可以经过各种不同的汽化处理,如流化床、喷流床、固定床等实现煤炭制氢。煤炭制氢的基本原理可用化学反应方程式表现出来。化学反应过程为: C(s)+H2O+heat→CO+H2
此反应过程为吸热过程,重整过程需要额外的热量,煤炭与空气燃烧放出的热量提供了反应所需要的热量。产物中CO再通过水气转移反应被进一步转化为CO2和H2化学反应过程为:CO+H2O→CO2+H2+热
2)煤炭制氢技术已经相当成熟,已经被商品化,但是这种制氢过程比较复杂,制氢成本高,制备过程中生产的CO2可以造成地球的温室效应。但是由于世界煤炭储量丰富,这种方法仍作为氢气的主要制取方法。
3)优缺点:煤气化制氢具有成本低,来源广泛,适合大规模制取等优点,在我国有良好的应用基础。但其存在污染严重等环保问题,需要在现有基础上全面提高技术水平,才能顺应可持续发展的战略需求。目前该项技术已在中国石化下属金陵石化、齐鲁石化、南化公司成功应用。
2. 绿氢产业随着新能源产业及其储能产业的大力发展,将会成为未来制氢的主流方式。
氢能源是未来能源技术革命和产业发展的一个重要方向,对“碳达峰”和“碳中和”的实现起到重要作用,也是推动能源体系绿色低碳转型的重点。其中,绿氢的发展尤为重要。政策等诸多方面均推动绿氢发展。
2020年12月29日,中国氢能联盟正式发布《低碳氢、清洁氢与可再生能源氢的标准与评价》,这是全球首个“绿氢”标准,从温室气体排放量定义氢能,清洁氢是指生产过程中所产生的温室气体排放值低于4.90kgCO2e/kgH2的氢气。其中,可再生氢与清洁氢相当于通俗意义上的“绿氢”,
为了实现“3060”碳目标,开发氢能源是重中之重。其中,绿氢的发展尤为重要。国家也大力推动绿氢的发展,《新时代的中国能源发展》白皮书便提到要加速发展绿氢制取、储运和应用等氢能产业链技术装备。包括中国石化在内的一众氢能源行业巨头都表示要发展绿氢,推动氢能源向绿氢的转变。未来,绿氢在国内氢能源的占比将有所提升。
二、氢燃料电池绿色环保吗?
(1)排放或近似零排放,绿色环保。
燃料电池电动汽车在本质上是一种零排放汽车,燃料电池没有燃烧过程,只是电化学催化反应,将氢和氧结合,生成水;
(2)能量转换效率高,节约能源。
燃料电池没有活塞或涡轮等机械部件及中间环节,不经历热机过程,不受热力循环(卡诺循环)限制,故能量转换效率高,燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%,实际效率已达60%~80%,是普通内燃机热效率的2~3倍。
(3)氢燃料来源广泛、多样化,优化了能源消耗结构。
燃料电池所使用的氢燃料来源广泛,自然界中,氢能大量存储在水中,可采用水分解制氢,也可以从可再生能源获得。燃料电池不依赖石油燃料,各种可再生能源可以转化为氢能加以有效利用,减少了对石油资源的依赖,优化了交通能源的构成。
(4)一次加氢续驶里程长,加氢时间短。
一次加氢可以续航行驶六七百公里,且只要3~5分钟就可以加满氢。
(5)运行平稳、低噪声。返回搜狐,查看更多
三、海水制氢与淡水制氢比较?
海水直接制氢的路线主要通过电解水制氢或光解水制氢方式制取,全球主要研究机构有中国科学院、法国国家科学研究中心、日本东北工业大学、北京化工大学、印度科学工业研究理事会、美国休斯敦大学等。海水间接制氢则是将海水先淡化形成高纯度淡水再制氢,即海水淡化技术与电解、光解、热解等水解制氢技术的结合。
海水直接电解制氢由于技术难度较大,全球各国都处于试验阶段;间接海水制氢本质上是淡水制氢,淡水电解制氢已商业化。
四、氢水杯制氢原理?
采用质子交换膜,电催化剂颗粒直接附于膜上,形成膜-电极组。膜一电极组件就是在固体聚合物电解质膜两侧嵌入活性电极(催化物质),只允许质子和水通过。制氢时水的电解反应就在膜—电极上进行,起到隔膜和电极的作用。
水在电源阳极处发生电解反应,生成氢气和氧气,其中氢气因为在阳极处会丢失电子变成氢离子,可以水合的形式通过质子膜到达阴极,而氧气无法通过,只能往外排出。氢离子在到达电源阴极后,从阴极处获得电子重新结合形成氢气,氧气从底部排出,纯度极高的氢则注入水中。
五、氢立方制氢原理?
原理:
制氢技术主要有以煤、天然气、石油等为原料的催化重整制氢,氯碱、钢铁、焦化等工业副产物制氢,生物质气化或垃圾填埋气生物制氢,采用网电或未来直接利用可再生能源电力电解水制氢;处于实验室阶段但潜力大的有光催化分解水、高温热化学裂解水和微生物催化等先进制氢技术。
催化重整、工业副产物和生物质制氢是目前氢气的主要来源,但存在CO2排放问题,可再生能源电力电解水制氢则可获得零排放氢气。电解制氢可分为碱性电解制氢(AEC)、固体聚合物电解制氢(SPE)和固体氧化物电解制氢(SOEC)。
SOEC电解效率最高,SPE次之,AEC最低。
六、为什么不直接用可再生能源发电,而用可再生能源制氢再用氢气发电?
直接用可再生能源发电导致电网的调峰压力非常大,巨大。弃风弃光弃水问题很严重。
储能是提高电网调节能力的最佳手段之一。目前应用最多的是抽水蓄能,其次也有储热、电化学电池、压缩空气的各种技术路线。
本质上电制氢也是储能的一种。
在电网下调峰能力不足的时候(即出现弃电的时候),将弃电部分用来制氢,或者在夜间负荷低的时候,用低价电制氢,在需要的时候,不管是发电还是直接燃烧,取用储存的能量
七、如何制氢?
比较常见的制氢方法有工业副产品制氢、电解水制氢、甲醇重整制氢和化石燃料制氢。
化石燃料制氢是一种传统的制氢方法,通常采用天然气高温分解来制取。
甲醇蒸汽重整制氢法,投资低,建成快,无排放无污染,原料可获得性高。
焦炉煤气变压吸附工艺制氢法,从焦化工业副产物焦炉煤气中提取纯氢气。
电解水也可以获得氢气,利用电解水制氢的技术相对成熟,效率高,制氢过程简单,但这种方法成本高。
八、制氢流程?
1、太阳能电解水制氢。电解水制氢是目前应用较广且比较成熟的方法,效率较高,但耗电大,用常规电制氢成本比较高。
2、太阳能热分解水制氢。将水或水蒸气加热到3000K(K是热力学单位,3000K约等于3273℃)以上,水中的氢和氧便能分解。这种方法制氢效率高,但需要高倍聚光器才能获得如此高的温度。
3、太阳能热化学循环制氢。在水中加入一种或几种中间物,然后加热到较低温度,经历不同的反应阶段,最终将水分解成氢和氧,而中间物不消耗,可循环使用。产生污染是这种制氢方法的主要问题。
4、太阳能光化学分解水制氢。这一制氢过程与上述热化学循环制氢有相似之处,在水中添加某种光敏物质作催化剂,增加对阳光中长波光能的吸收,利用光化学反应制氢。
九、制氢原理?
在初中化学中,制取氢气有2种方法。第一个为:电解水,即给水通电,可以生成氢气(H2)以及氧气(O2),方程式为:2H2O=(通电)2H2↑十O2↑。第二个用活泼的金属与酸发生置换反应,即可产生氢气,反应的方程式有:Fe十2HCⅠ=FeCl2十H2↑或Zn十H2SO4=ZnSO4十H2↑。
十、制氢公式?
关于这个问题,制氢的公式是:2H2O → 2H2 + O2
这个反应称为水的电解反应,其中两个水分子(H2O)经过电解分解为两个氢气分子(H2)和一个氧气分子(O2)。在电解过程中,正极上的水分子发生氧化反应,产生氧气;负极上的水分子发生还原反应,产生氢气。