氫能技術(shù)

前言

氫是由一個質(zhì)子和一個電子構(gòu)成的最簡單的元素。兩個氫原子結(jié)合到一起就形成了氫分子，氫作為21世紀(jì)人類可持續(xù)發(fā)展的能源被廣泛關(guān)注。氫能的概念已經(jīng)不是新鮮事物，在20世紀(jì)70年代，作為電力的長距離輸送手段及核燃料利用的介質(zhì)，在日本與歐美等國得到了積極開發(fā)。1982年，氫能協(xié)會（當(dāng)時叫氫能系統(tǒng)研究會）以技術(shù)總括的形式出版了和本書同名的書籍。當(dāng)時正值石油危機之后不久，書中強調(diào)了必須要尋找石油資源的替代能源?，F(xiàn)在的能源問題既受資源制約，同時還受地球溫暖化等環(huán)境問題的制約。世界人口在不斷增加，將來要滿足人們的物質(zhì)文化生活需要、維持世界的可持續(xù)發(fā)展，就不得不依賴氫能。能源不僅要干凈清潔，還要便于使用，輸送和儲藏也非常重要。自然界中不存在天然的氫氣，它需要從水或碳氫化合物等其他物質(zhì)中制造出來。關(guān)于氫能技術(shù)，現(xiàn)在和20世紀(jì)70年代相比已經(jīng)有了顯著進步?，F(xiàn)在氫燃料電池汽車在大街小巷里穿梭，這在過去是不敢想象的。不過，要想達到普及還存在許多課題。而這些課題有望不斷被攻克，人類會盡早迎來氫能社會。本書由氫能協(xié)會的各位同仁策劃執(zhí)筆。本書的出版如果能使讀者加深對氫能的理解或者對氫能的技術(shù)發(fā)展有所幫助，將是我們最大的欣慰。

內(nèi)容概要

本書是“新能源技術(shù)”叢書之一。主要介紹氫能的基礎(chǔ)知識以及氫能的制取、氫的儲存及運輸、氫的利用、加氫站及氫氣的安全保障技術(shù)等，內(nèi)容廣泛、豐富和充實，并備有大量的實物照片。此外，本書還介紹了美國、日本及歐洲關(guān)于氫能的研究及實施計劃等。    本書可供從事氫能技術(shù)及燃料電池研究、設(shè)計、運行和管理等工作的專業(yè)人員、技術(shù)管理員使用，也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生、教師的參考用書。

作者簡介

作者：(日本)氫能協(xié)會

書籍目錄

1 什么是氫能  1.1 氫的基本性質(zhì)    1.1.1 氫能的定義    1.1.2 氫元素    1.1.3 氫的基礎(chǔ)物性  1.2 作為能量載體的氫  1.3 利用氫能的意義    1.3.1 對氫能導(dǎo)入的期待    1.3.2 氫能社會的中間情景    1.3.3 氫在各種地球溫暖化對策中的意義    1.3.4 以氫為中間載體的中低溫?zé)崮艿母咂焚|(zhì)再利用    1.4 地球上物質(zhì)循環(huán)中氫能的定位  1.5 氫能技術(shù)的開發(fā)歷史  1.6 能源資源與氫    1.6.1 今后的能源需求將增加    1.6.2 有關(guān)化石能源有限性的討論    1.6.3 地球溫暖化的應(yīng)對    1.6.4 利用氫能來解決的可能性  引用·參考文獻2 氫的制取  2.1 燃料的改質(zhì)    2.1.1 水蒸氣改質(zhì)反應(yīng)    2.1.2 部分氧化反應(yīng)    2.1.3 自熱改質(zhì)反應(yīng)    2.1.4 C0變質(zhì)反應(yīng)    2.1.5 脫  硫    2.1.6 改質(zhì)技術(shù)的開發(fā)動向    2.1.7 煤的改質(zhì)  2.2 水的分解    2.2.1 水的電解    2.2.2 水的熱化學(xué)分解法（熱化學(xué)制氫法）    2.2.3 水的光解  2.3 副產(chǎn)氫氣的利用    2.3.1 食鹽電解行業(yè)的副產(chǎn)氫氣    2.3.2 鋼鐵行業(yè)的副產(chǎn)氫氣    2.3.3 利用已有制氫設(shè)備制氫    2.3.4 副產(chǎn)氫氣與能源體系  2.4 生物質(zhì)的利用    2.4.1 熱化學(xué)氣化法    2.4.2 生物制氫法  2.5 氫的純化    2.5.1 吸收法    2.5.2 低溫分離法    2.5.3 利用吸附劑的氫的純化（PSA）    2.5.4 利用膜分離的氫的純化    2.5.5 膜反應(yīng)器研究的進展  引用·參考文獻3 氫的儲存及輸送  3.1 氫的物性及氫的輸送與儲存技術(shù)  3.2 壓縮氣體氫的輸送與儲存技術(shù)    3.2.1 氫的壓縮因子    3.2.2 壓縮氣體容器的結(jié)構(gòu)    3.2.3 壓縮氣體容器的課題    3.2.4 壓縮氣體容器的用途開發(fā)  ……4 氫的利用5 加氫站6 氫氣的安全保障技術(shù)7 氫能系統(tǒng)的實現(xiàn)方案附錄

章節(jié)摘錄

插圖：1 什么是氫能1.3 利用氫能的意義1.3.1 對氫能導(dǎo)入的期待氫能導(dǎo)入的根本意義在于，作為綜合體系具有保護地球環(huán)境及脫化石燃料的作用，即存在實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的極大可能性。因此，氫能的導(dǎo)入不只是因為燃燒只排放水的清潔性，必須用長遠的眼光來看其實質(zhì)(質(zhì)和量)上能夠產(chǎn)生的效果。其實人們從幾十年前就開始對氫能導(dǎo)人展開了激烈的討論并提出了各種各樣的體系，但由于氫的制備費用高這一經(jīng)濟性原因，這個問題逐漸被冷落下來。不過，從20世紀(jì)90年代開始，地球環(huán)境問題受到了極大的關(guān)注，隨著對環(huán)境成本的認(rèn)識的提高以及化石燃料價格的攀升，并且隨著有關(guān)氫技術(shù)的大幅進步，人們對氫能導(dǎo)入的期待又急劇高漲起來。1.3.2 氫能社會的中間情景氫不是像石油、天然氣、煤那樣的一次能源，是要經(jīng)過某種加工(能量)才能得到的二次能源。因此，要想從實質(zhì)上保護地球環(huán)境和脫化石燃料，實現(xiàn)清潔的氫能社會，從長遠來看，應(yīng)通過大量利用可再生的自然能源來制取氫（圖1.9）。但當(dāng)前自然能源的利用量與一次能源的利用總量相比可以說是微乎其微的，如果再考慮當(dāng)前氫能的經(jīng)濟性，應(yīng)該說近期是無法實現(xiàn)這個目標(biāo)的。

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《氫能技術(shù)》：實用技術(shù)

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