氫氣難以保存嗎
- 教育綜合
- 2022-10-30 12:58:37
為什么說(shuō)氫氣難保存?
作為元素周期表上的第一號(hào)元素,它的原子半徑非常小.保存的時(shí)候,氫氣能鉆過(guò)橡膠上人眼看不見(jiàn)的小細(xì)孔,溜之大吉。不僅如此,在高溫、高壓下,氫氣甚至可以穿過(guò)很厚的鋼板。怎樣保存氫氣
保存氫氣方法很多,但是高效的儲(chǔ)氫方法沒(méi)有 主要方法有:液化儲(chǔ)氫(成本太高,而且需要很高的能量維持其液化);壓縮儲(chǔ)氫(重量密度和體積密度都很低);金屬氫化物儲(chǔ)氫(體積存儲(chǔ)密度較高,但是重量密度低),還有一個(gè)是現(xiàn)在正在研究的碳納米管吸附儲(chǔ)氫(已經(jīng)證明在室溫和不到1bar(約一個(gè)大氣壓)的壓力下,單壁碳管可以吸附5%-10%,多壁碳納米管儲(chǔ)氫可達(dá)14%,但是這些報(bào)道都受到了質(zhì)疑,原因是目前尚未建立一個(gè)世界上公認(rèn)的檢測(cè)碳納米管儲(chǔ)氫的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)) 目前根據(jù)理論推算和反復(fù)驗(yàn)證,大家普遍認(rèn)為可逆儲(chǔ)/放氫量在5%(質(zhì)量密度百分比)左右,但是即使是只有5%也是迄今為止最好的儲(chǔ)氫材料! 這是我上納米材料課上老師的筆氫氣是怎么存貯的
傳統(tǒng)方法是液化,但這種方法成本較高,切不易使用,目前最前沿的方法是用一些貯氫材料,一類能可逆地吸收和釋放氫氣的材料。最早發(fā)現(xiàn)的是金屬鈀,1體積鈀能溶解幾百體積的氫氣,但鈀很貴,缺少實(shí)用價(jià)值。20世紀(jì)70年代以后,由于對(duì)氫能源的研究和開(kāi)發(fā)日趨重要,首先要解決氫氣的安全貯存和運(yùn)輸問(wèn)題,儲(chǔ)氫材料范圍日益擴(kuò)展至過(guò)渡金屬的合金。如鑭鎳金屬間化合物就具有可逆吸收和釋放氫氣的性質(zhì): 每克鑭鎳合金能貯存0.157升氫氣,略為加熱,就可以使氫氣重新釋放出來(lái)。LaNi5是鎳基合金,鐵基合金可用作儲(chǔ)氫材料的有TiFe,每克TiFe能吸收貯存0.18升氫氣。其他還有鎂基合金,如Mg2Cu、Mg2Ni等,都較便宜。生產(chǎn)出來(lái)的氫氣怎么存放?
生產(chǎn)出來(lái)的氫氣可以通過(guò)物理方式,直接加壓儲(chǔ)存在密封容器中;也可以通過(guò)化學(xué)方式讓氫氣與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),從而將其“液化”或“固化”(僅供參考)氫氣儲(chǔ)存困難????
是的,這也是目前H2作為能源遇到的兩個(gè)問(wèn)題之一,另一個(gè)問(wèn)題是H2的生成很難。 這是因?yàn)镠2屬于易燃?xì)怏w,其爆炸極限的范圍比較寬,所以混入少量的空氣都可能引起爆炸。 其儲(chǔ)存可以保存在鋼瓶中,要有一定的壓力,但是,H2的半徑很小,較容易穿透金屬材料,即對(duì)鋼瓶的材料要求較高,對(duì)壓力也有一定的要求。 所以,目前正在研究合金儲(chǔ)氫材料,即某些特殊的合金能與H2形成特殊的非整比化合物,起到儲(chǔ)存H2的作用,簡(jiǎn)單理解就是H2儲(chǔ)存在合金中某些金屬原子的空隙里。展開(kāi)全文閱讀