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科學(xué)家試驗(yàn)制取氫氣新途徑
2017-3-29 11:06:17
德國航天中心的科學(xué)家正在測試一臺被稱作“世界最大人造太陽”的裝置，以此研究生產(chǎn)清潔燃料的新途徑。
媒體近日報(bào)道，這個“大太陽”位于科隆市30公里外，由德國航天中心研發(fā)，耗資380萬美元。它形似一個超大型的蜂巢，由149盞大號聚光燈組成，模擬太陽光，功率達(dá)350千瓦。
研究人員將人造太陽光聚焦在一塊長寬均為20厘米的平面上，產(chǎn)生的輻射強(qiáng)度是太陽光照射同等面積的1萬倍，溫度高達(dá)3000攝氏度?！拔覀儗?shí)際上是把太陽帶到了地球上，”德國航天中心主任伯恩哈德·霍夫施密特說。
霍夫施密特說，這個“大太陽”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矗瑸槠?、飛機(jī)等提供動力?！?/div>
氫氣燃燒時不排放碳，因此被廣泛認(rèn)為是一種清潔的“未來燃料”，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光、風(fēng)力等可再生能源產(chǎn)生的能量來分解水，得到氫氣。
霍夫施密特說，研究人員在尋找利用“大太陽”制取氫氣的辦法。“我們的最終目標(biāo)是利用太陽能制取氫氣，而不是人造光?！?/div>
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，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。氫氣還用于動植物油脂的硬化，如制造人造奶油、脆化奶油、潤滑脂等。
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，未來市場對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。
但他坦言，這項(xiàng)研究“前路漫長”?！按筇枴北旧淼倪\(yùn)轉(zhuǎn)就耗能巨大?！?小時的時間里，這一系統(tǒng)就會耗費(fèi)一戶四口之家一年的用電量，”霍夫施密特說。
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，近年來隨著環(huán)保要求的提高，各國對油品質(zhì)量的要求越來越高，使得加氫工藝成了煉油廠必不可少的工序，煉油行業(yè)對氫氣的需求量越來越大，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，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。氫氣還用于動植物油脂的硬化，如制造人造奶油、脆化奶油、潤滑脂等。
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，未來市場對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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