氢燃料电池的能量转换相同的应用(氢燃料电池的能量转换过程)
氢燃料电池好不好?氢燃料电池优缺点介绍
导读:氢燃料电池好不好?氢燃料电池优缺点介绍
氢燃料电池是电池汽车常用电池中的一种,这一种也是优点较多的。这种电池的应用到的 元素 就是氢,具有无污染,无噪音,高效率等优点,所以这种电池一出现很快就受到了消费者和各大车企的注意,并且很快的和电动汽车相结合,成为了电动汽车的一种电池,那么,很多消费者要问了,这种电池就只有优点没有不足吗?我就来给大家介绍一下氢燃料电池的优缺点。
氢燃料电池优缺点介绍:简介
氢燃料电池是使用氢这种化学 元 素,制造成储存能量的电池。其基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阴极。
氢燃料电池优缺点介绍:优点
燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应,而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式--最典型的传统后备电源方案。燃烧会释放象COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。如上所述,燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的(光伏电池板、风能发电等),整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。
燃料电池运行安静,噪声大约只有55dB,相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装,或是在室外对噪声有限制的地方。
燃料电池的发电效率可以达到50%以上,这是由燃料电池的转换性质决定的,直接将化学能转换为电能,不需要经过热能和机械能(发电机)的中间变换。
氢燃料电池优缺点介绍:不足
氢气不像氮气和氧气是空气中的最主要组成元素,想得到氢气可以通过电解水,但这可是个不太经济的方法,能量损失极大。此法先从电解水开始,耗费电能,产生氢气,氢气再发电过程中还会有能量损失。目前最好的电解水系统的能量转化率只有80%,并不怎么高效。
再来看甲烷转化氢气方面,蒸汽需要加热到700-1000摄氏度,然后与甲烷结合生成氢气和一氧化碳,以及少量二氧化碳,美国有95%的氢气通过这种方法来制造。甲烷转化虽然要更划算,但却会造成污染。有研究显示,甲烷基础设施的泄露情况比原先想象的还糟糕(最高达7%)。而作为温室气体,甲烷的温室效应是二氧化碳的86倍。如果你想要一辆百分百环保的燃料电池汽车,就必须以不造成污染的方式来制造氢气,这并不容易。
以上就是我给大家介绍的氢燃料电池的优缺点了,整体来说还是优点大于缺点的,并且这种电池或者是同原理的燃料不仅仅应用于汽车领域,而且在飞机和航天领域都有涉及,看到这里大家是不是很惊讶的,原来我们乘坐的汽车应用的是和航天事业一样的燃料,顿时心中满满的自豪感。
@2019
[img]氢燃料电池汽车目前主要应用在哪些领域
目前氢燃料汽车主要用在公交、大客车领域。当前的氢燃料电池汽车行业尚处于起步阶段,多数需求处于试运行、示范运营阶段,商业化运行数量较小。
太空飞船所用的氢燃料电池的能量转换形式
太空飞船所用的氢燃料电池是将化学能转化成内能.
氢是一种无色的气体。燃烧一克氢能释放出142千焦尔的热量,是汽油发热量的3倍。它燃烧的产物是水,没有灰渣和废气,不会污染环境。氢的重量特别轻,它比汽油、天然气、煤油都轻多了,因而携带、运送较不方便,但氢作为燃料仍然被认为将会成为21世纪最理想的能源。氢燃料作为能源的突出特点是无污染、效率高
、可循环利用。
无污染
氢燃烧时最清洁,除生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质,少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境,且燃烧生成的水还可继续制氢,反复循环使用。产物水无腐蚀性,对设备无损。
效率高
除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,为142.351kj/kg,是汽油发热值的3倍。
重要的是其燃烧性能好,点燃快,与空气混合时有广泛的可燃范围,而且燃点高,燃烧速度快。
来源广
在大自然中,氢的分布很广泛。水就是氢的大“仓库”,其中含有11%的氢。泥土里约有1.5%的氢;石油、煤炭、天然气、动植物体内等都含有氢。氢的主体是以化合物水的形式存在的,而地球表面约70%为水所覆盖,储水量很大,因此可以说,氢是“取之不尽、用之不竭”的能源。
什么是氢燃料电池?
氢通过与氧的化学反应而产生电能的装置。
氢燃料电池是使用氢这种化学元素,制造成储存能量的电池。其基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阴极。
燃料电池的发电效率可以达到50%以上,这是由燃料电池的转换性质决定的,直接将化学能转换为电能,不需要经过热能和机械能(发电机)的中间变换。
氢燃料电池汽车的优点
折叠节能环保性能优:纵观氢燃料电池整个运行过程中,除了消耗氧气和空气之外,没有其他的能源消耗,没有加油也没有充电,节能性能毋庸置疑。同时氢燃料电池堆栈在生产电能的过程中只产生水,因此其最大的优势就是真正的实现了零排放目标。
折叠容易实现:燃氢发动机的实用化相对容易实现,传统内燃机结构只需稍加的改动就可以燃用氢气,而且可以充分利用全球现存的车用发动机生产线路和配套设施,因此是目前车用发动机氢能应用解决方案中最具经济性和使用最广泛的。
以上内容参考 百度百科-氢燃料电池
氢能源有哪些用途?
氢能源是一种二次能源,它是通过一定的技术利用其它能源而制取的,不像煤、石油和天然气等可以直接从地下开采、几乎完全依靠化石燃料。但是由于目前所用的煤、石油、天然气等能源属于不可再生能源,地球的存量是有限的,而人类又时刻离不开能源,随着世界经济的发展,石化燃料的耗量也随之日益增加,促使其储量也日益减少,终有一天这些资源就会枯竭,因此开发更多的新能源已迫在眉睫,人们迫切需要寻找一种不依赖化石燃料、储量丰富的新型含能体能源。
如何利用太阳能生成“氢”,是世界各国都想知道的答案。科学家们指出,发展氢能源,将为建立一个美好、环保的新世界迈出重要一步。
在大自然中,氢的分布非常广泛。其中水中含有11%的氢,可谓是氢的大“仓库”。氢的主体是以化合物水的形式存在的,而地球表面约有70%的水,储水量很大,因此可以说,氢是“取之不尽、用之不竭”的能源。如果能用合适的方法把氢从水中制取出来,那么氢也将是一种价格相当低廉的能源,会被人们广泛利用。
经试验表明,在燃烧同等重量的煤、汽油和氢气的情况下,从产生的能量上看氢气产生的能量最多,而且它燃烧之后的产物只有水,不会产生灰渣和废气,不会污染环境;而煤和石油燃烧会生成二氧化碳和二氧化硫,它们会分别产生温室效应和酸雨。地球上煤和石油的储量是有限的,而氢主要存在于水中,燃烧后剩下的唯一产物也是水,还可以源源不断地产生氢气,永远都不会用完,因此,在众多的新能源中,氢能是21世纪最理想的能源。
氢是一种无色无味的气体,每一克氢燃烧后能释放出142千焦尔的热量,是一克汽油发热量的3倍。氢的重量非常轻,它比天然气、汽油、煤油的重量都轻,因而其携带和运送都很方便,也是用于航天、航空等高速飞行交通工具最合适的燃料。氢在氧气里可以燃烧,其火焰的温度可高达2500℃,因而人们也常用氢气焊接或者切割钢铁等材料。
氢的用途很广泛,适用性也很强。它不仅可以用作燃料,而且金属氢化物还具有化学能、机械能和热能相互转换的功能。氢作为气体燃料,首先被应用在了汽车上。世界一些国家很早就制造出了以液态氢为燃料的汽车。用氢作为汽车燃料,不仅环保,在低温下可以很容易就能发动,而且对发动机的腐蚀也很小,可以延长发动机的使用寿命。由于氢气与空气可以均匀的混合,完全可以省去一般汽车上所用的汽化器装置,从而使现有的汽车构造更加简单、节约原材料。此外更令人惊讶的是,只要在汽油中加入4%的氢气,用它作为汽车发动机的燃料,就可以节油40%,降低了汽车的耗油量,而且还不需要对汽油发动机作很大的改进。
另外,使用氢燃料的电池还可以把氢能直接转化成电能,从而使人们能更方便的使用氢能。迄今为止,这种燃料电池已经被使用在了宇宙飞船和潜水艇上,其效果很不错。但是,由于其成本较高,短时间内还难以被普遍使用。
氢气在一定的温度和压力下很容易转变成液体,因而用铁罐车、轮船运输或者公路拖车运输都很方便。液态的氢既可用作汽车、火车、飞机等交通工具的燃料,也可用作火箭、导弹等航空工具的燃料。
现在世界上使用的氢绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取的,这就对本来就很紧缺的矿物燃料造成的进一步的威胁,影响了人们生产的长远利益;而少量的氢是通过电解水的方法制取的,但因此消耗了很多的电能,从经济利益上看很不划算,那么人们通过什么办法才能制取大量的、廉价的氢能呢?
随着人们对太阳能的研究和利用的不断发展,人们已开始准备利用阳光来分解水来制取氢气。根据科学家的研究,除了从水中制取氢以外,还可以利用微生物产生氢气。
时至今日,氢能源的制取和利用已经成为了新能源的发展趋势,氢能源不仅能人们带来取之不尽用之不竭的能量,还可以使人们的环境更环保,因此,我们要不断努力,探求更多更好的方法来摄取和利用氢能源。
燃氢电池原理
氢燃料电池原理:
一种储能装置,在需要时可将其内部能量释放出来以满足需求;而氢燃料电池是一种能量转换装置,是一种发电装置,在需要时可为其提供能量转换所需燃料:氢气和氧气,燃料电池便可通过将其转化为水并排出的过程释放能量。为了提高氢燃料电池能量转换的效率,常将其电极使用特制多孔性材料进行制作,以便增加气体与电解质的接触面积并为电池发生的化学反应起到催化作用。
氢燃料电池,是一种利用电解水的逆反应来将氢气、氧气等燃料转化为水并放出能量的物质,其氢气位于阴极上,氧气位于阳极上,电解质位于电池内部,通过这种化学反应将化学能转换为电能。由于其排放物为水,无其他污染性排放物存在,因此常将其称为是绿色燃料氢经济,由于其还具有噪音低、效率高等特点,现已在航天能源、汽车能源等领域得到广泛应用。
扩展资料:
氢燃料电池的特点:
1、无污染
氢燃料电池的化学反应为2H2+O2==2H2O,以氢气和氧气为原料,只能产生水和能量,对环境无污染。
2、无噪声
燃料电池发生化学反应将化学能转换为电能的过程中严格来说不是没有噪声,而是噪声很低不会对人们有很大的影响,大概只有55dB,适用于室内或是对噪声有要求的场所。
3、高效率
由于化学能直接转换为电能,而不经过热能、机械能等的中间转换,因此其发电效应可达50%以上,属于相当高的程度了。
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