低碳經(jīng)濟(jì)與氫能開發(fā)

內(nèi)容概要

　　《低碳經(jīng)濟(jì)與氫能開發(fā)》介紹了氫的發(fā)現(xiàn)和物理、化學(xué)性質(zhì)等基本知識，系統(tǒng)地論述了化石能源制氫（包括烴類制氫、天然氣制氫、煤制氫和甲醇制氫）、電解制氫（包括水電解制氫、接觸輝光等離子體電解制氫）、核能制氫、太陽能制氫、生物質(zhì)制氫技術(shù)和其他新型制氫技術(shù)，內(nèi)容涉及工藝原理、流程設(shè)備、技術(shù)特點和發(fā)展方向等維度。此外，《低碳經(jīng)濟(jì)與氫能開發(fā)》將闡述內(nèi)容擴(kuò)展到完整的氫能基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)鏈，指出發(fā)展氫能是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要因時因地制宜、全生命周期優(yōu)化。《低碳經(jīng)濟(jì)與氫能開發(fā)》語言簡練、結(jié)構(gòu)明快，適合于一般讀者閱讀，也可供關(guān)心能源事業(yè)和制氫技術(shù)的科技工作者、管理人員以及大專院校學(xué)生參考。

作者簡介

　　肖鋼，1984年畢業(yè)于東北大學(xué)熱能工程系。1992年獲得丹麥技術(shù)大學(xué)化學(xué)系博士學(xué)位。學(xué)術(shù)專著有《燃料電池技術(shù)》、《黑色的金子——煤炭開發(fā)、利用與前景》、《天然氣水合物綜論》、《還碳于地球——CO2的捕集與封存》、《觀瀾集》等。目前供職于大型國有能源企業(yè)，任英國皇家化學(xué)會院士（FRSC）、國際節(jié)能環(huán)保協(xié)會（IEEPA）專家、中國可再生能源學(xué)會氫能專業(yè)委員會理事、清潔煤技術(shù)全國理事會常務(wù)副理事長、中國《煤炭轉(zhuǎn)化》雜志理事會常務(wù)理事代表、中國二甲醚協(xié)會常務(wù)理事、北京市重點產(chǎn)業(yè)知識產(chǎn)權(quán)聯(lián)盟特聘專家、美國Case Western Reserve University客座教授、西北大學(xué)客座教授、同濟(jì)大學(xué)客座教授、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所客座研究員。其作為主要發(fā)明人的國際及中國授權(quán)和受理的專利達(dá)180余項?！　〕罚?003年清華大學(xué)熱能工程系本科畢業(yè)，同年被免試保送到熱能工程系直接攻讀博士學(xué)位，并于2008年獲得博士學(xué)位。在學(xué)期間，研究領(lǐng)域圍繞在能源系統(tǒng)的建模與優(yōu)化方面，針對氫能系統(tǒng)所建立的模型和分析方法對其他能源系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計與運行具有參考價值，并在國內(nèi)外科技期刊發(fā)表多篇學(xué)術(shù)論文。曾在國際大型能源、汽車公司工作，目前供職于大型國有能源企業(yè)，工作內(nèi)容圍繞中國能源戰(zhàn)略研究、CO2資源化利用與埋存等方面。

書籍目錄

1 低碳經(jīng)濟(jì)與氫1.1 碳減排的主要途徑1.2 這是一個缺H2的世界2 氫的基礎(chǔ)知識2.1 氫的發(fā)現(xiàn)及分布2.2 氫的性質(zhì)2.3 氫的來源與制備3 化石能源制氫3.1 烴類制氫3.2 天然氣制氫3.3 煤制氫3.4 甲醇制氫4 電解制氫4.1 水電解制氫4.2 接觸輝光等離子體電解制氫5 核能制氫5.1 核能簡介5.2 熱化學(xué)循環(huán)裂解水制氫5.3 超高溫?zé)峤馑茪?.4 高溫電解水蒸氣制氫6 太陽能制氫6.1 太陽能簡介6.2 太陽能發(fā)電電解水制氫6.3 太陽能熱解水制氫6.4 太陽能熱化學(xué)循環(huán)裂解水制氫6.5 太陽能光電化學(xué)制氫6.6 太陽能光生物化學(xué)制氫7 生物質(zhì)制氫7.1 生物質(zhì)簡介7.2 生物質(zhì)制氫技術(shù)路線7.3 生物質(zhì)熱裂解制氫7.4 生物質(zhì)熱化學(xué)氣化制氫7.5 生物質(zhì)超臨界水氣化制氫7.6 其他新型生物質(zhì)制氫技術(shù)7.7 國內(nèi)研究進(jìn)展8 其他制氫技術(shù)8.1 微生物制氫8.2 氨分解制氫8.3 硫化氫分解制氫8.4 新型氧化物材料制氫8.5 輻射性催化劑制氫8.6 電子共振裂解水制氫8.7 陶瓷和水反應(yīng)制氫9 發(fā)展氫能：一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程9.1 氫能基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)鏈9.2 發(fā)展氫能是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　8.1.2.1 直接生物光解　　直接生物光解指通過生物途徑以水為原料光合產(chǎn)氫，將光能轉(zhuǎn)化為可貯存的化學(xué)能。這種方法耗能低、生產(chǎn)過程清潔且作為原料的水資源豐富，受到世界各國生物制氫領(lǐng)域研究單位的重視。Wykoff等研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)培養(yǎng)基中缺少無機(jī)硫，光合作用急劇下降，呼吸作用持續(xù)，大約22h后ChlamydomonasReinhardt“在光照條件下變?yōu)閰捬跣?，并開始合成氫氣。但是此技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用還有許多困難需要克服，產(chǎn)物氧和氫的混合物是易爆氣體，具有潛在危險性，而且氫化酶對氧氣非常敏感，氫化酶相關(guān)的反應(yīng)更是如此，氧氣濃度太高氫化酶將不能正常發(fā)揮作用。目前還沒有研制出耐氧的藻類氫化酶，Jones等提出將微藻的氫化酶替換為對氧氣耐受性更強(qiáng)的或至少只是可逆性失活的細(xì)菌的酶，這也許是可行的措施?！　?.1.2.2 間接生物光解　　藍(lán)細(xì)菌（藍(lán)綠藻）是一種好氧的光養(yǎng)細(xì)菌，能夠通過光合作用合成并釋放氫氣。藍(lán)細(xì)菌有多種不同的光合自養(yǎng)微生物，絕大多數(shù)藍(lán)細(xì)菌含有一個產(chǎn)氫的固氮酶系統(tǒng)，由固氮酶催化放氫；另一類是氫化酶催化放氫。對藍(lán)細(xì)菌產(chǎn)氫的研究已有30多年的歷史，至少已在十幾類藍(lán)細(xì)菌以及多種條件下進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示間接生物光解水制氫受多種因素的影響?！　　?/pre>








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