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氢能

氢能

  氢能汽车是以氢为主要能量作为移动的汽车。一般的内燃机,通常注入柴油或汽油,氢汽车则改为使用气体氢。燃料电池和电动机会取代一般的引擎,即氢燃料电池的原理是把氢输入燃料电池中,氢原子的电子被质子交换膜阻隔,通过外电路从负极传导到正极,成为电能驱动电动机;质子却可以通过质子交换膜与氧化合为纯净的水雾排出。这样有效减少了其他燃油的汽车造成的空气污染问题,高速车辆、巴士、潜水艇和火箭已经在不同形式使用氢。另一方面能源从来都是个问题,近年来,国际上以氢为燃料的“燃料电池发动机”技术取得重大突破,而“燃料电池汽车”已成为推动“氢经济”的发动机。

  用氢气作燃料有许多优点,首先是干净卫生,氢气燃烧后的产物是水,不会污染环境,其次是氢气在燃烧时比汽油的发热量高。在1965年,外国的科学家们就已设计出了能在马路上行驶的氢能汽车。我国也在1980年成功地造出了第一辆氢能汽车,可乘坐12人,贮存氢材料90公斤。氢能汽车行车路远,使用的寿命长,最大的优点是不污染环境。

  氢是可以取代石油的燃料,其燃烧产物是水和少量氮氧化合物,对空气污染很少。氢气可以从电解水、煤的气化中大量制取,而且不需要对汽车发动机进行大的改装,因此氢能汽车具有广阔的应用前景。推广氢能汽车需要解决三个技术问题:大量制取廉价氢气的方法,传统的电解方法价格昂贵,且耗费其他资源,无法推广;解决氢气的安全储运问题;解决汽车所需的高性能、廉价的氢供给系统。目前常见的供给系统有三种,气管定时喷射式、低压缸内喷射式和高压缸内喷射式。随着储氢材料的研究进展,可以为氢能汽车开辟全新的途径。而最近,科学家们研制的高效率氢燃料电池,更减小了氢气损失和热量散失。

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