08月
19
2024
0

目前电解海水制氢效率如何?

一、目前电解海水制氢效率如何?

目前商用电解槽法,能耗水平约为4.5~5.5kwh/Nm3H2,能效在72%~82%之间。折算下来,水电解制氢成本相当于30~40元/kg,用电解法生产气态氢的价格比汽油约高65%,如果生产液态氢,则比汽油高约260%以上。

二、制氢到氢燃料电池的总效率?

氢燃料电池转化率在60%-80%。

氢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。

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。

三、氢能源燃烧效率?

氢能源的燃烧热效率可达 100%

氢在地球上主要以化合态的形式出现,是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙质量的75%,是二次能源。氢能在21世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的能源,氢的制取、储存、运输、应用技术也将成为21世纪备受关注的焦点。氢具有燃烧热值高的特点,是汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。氢燃烧的产物是水,是世界上最干净的能源。资源丰富,可持续发展。

四、氢能发电效率?

氢能发电,指利用氢气和氧气燃烧,组成氢氧发电机组。这种机组是火箭型内燃发结构动机配以发电机,它不需要复杂的蒸汽锅炉系统,因此简单,维修方便,启动迅速,要开即开,欲停即停。在电网低负荷时,还可吸收多余的电来进行电解水,生产氢和氧,以备高峰时发电用。这种调节作用对于用网运行是有利的。另外,氢和氧还可直接改变常规火力发电机组的运行状况,提高电站的发电能力。例如氢氧燃烧组成磁流体发电,利用液氢冷却发电装置,进而提高机组功率等。

氢是通过一定的方法利用其它能源制取的一种不依赖化石燃料的储量丰富的可再生能源。它的主要优点有:燃烧热值高,每千克氢燃烧后的热量,约为汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍;燃烧的产物除水和少量氮化氢

外不会有其它有害物质,少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境。氢能发电,指利用氢气和氧气燃烧,组成氢氧发电机组。

五、氢能转换效率?

在国家自然科学基金的持续资助下,康振辉团队开发出一种由碳和氮两种元素组成的催化剂。该催化剂具有价格低廉、资源丰富、无污染的优点,并且稳定性较高,催化活性200天保持不变。它可以利用太阳能实现高效的完全分解水,与以往的光催化剂不同,整个光解水过程分为两个阶段:第一步,氮化碳分解水生成过氧化氢和氢气;第二步,碳纳米点将过氧化氢分解成水和氧气。此外,该光催化剂的太阳能到氢气的能量转换效率为2%,是目前同类催化剂的最高效率。

按照美国能源署的技术经济分析,使用(从太阳能到氢气的)能量转换效率为2%的催化剂,制氢成本约为6美元/公斤,这与美国能源署的目标成本(4美元/公斤)比较接近

六、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。

七、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。

八、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。

九、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

十、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。