本文发表在 rolia.net 枫下论坛“如果我们彻底去掉碳,转而烧纯氢,能量就不会受到碳的影响而损失。氢是一种比石油,甚至汽油能量更为集中的燃料。如果用在内燃机上,和同等重量的汽油相比, 氢将产生近3倍的能量,和少得多的排放物。”
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这一段一开始是不知所云,什么叫'能量不会受到碳的影响‘?碳怎么导致能量损失?
然后说氢气能量更集中,根据下文显然是在说氢的能量重量密度,没错,是所有化学燃料中最高的,但是要知道我们在实际应用中能量的体积密度比重量密度更重要,就是说燃料箱的储存能力是按体积算,不是按重量算。如果按体积能量密度计算,即使是液态氢气,也远远不如燃料油,甚至不如煤。
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"至于缺点,显而易见,就是自然界不存在纯净态的氢, 而必须靠工艺提炼出来。方法之一是靠分离, 或分解化石燃料, 如沼气或汽油来产生. 但其他的方法也存在。如果你让电流通过纯净水,电能将使氢原子分裂脱离氧原子, 其他氢原子形成新的组合,既氢气。这些新的氢气分子携带着通过电流所获得的能量。这个过程中,即电解法,是最早的制氢方法,目前它仍是工业过程中获得纯净氢的最常用的方法。然而, 电解的真正妙处, 就是这个过程可以逆转。"
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目前制取氢气主要有两种方法,一种是用天然气,在催化条件下和水蒸气发生反应,产生二氧化碳和氢气。另外一种是电解水。两种方法耗能都很高,而前一种方法实际上要产生温室气体,而且产生的氢气可能混有一氧化碳和其他杂质,这些东西会导致燃料电池的催化剂中毒,从而缩短电池寿命;第二种方法无疑要使用大量电力,我说过电解水的效率最多80%,根据热力学计算,电解水的最低电压是1.23V,实际上为了让反应能够进行,需要使用更高电压,一般需要至少加0.3V,才能够使得反应速度和彻底性有实际意义,如果加压0.3V,实际热效率就是1.23/1.53=0.80,注意这是纯粹含工程学考虑的理论计算,实际情况不会比这个更好。
如果光氢气制备就最多只有80%的热效率,那么再加上运输,fabrication,等等,再用到车上,这个热效率就大打折扣了。
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"到20世纪70年代,霍尔丹的想法,已演变成一整套以氢为基础的全新的经济展望。倡导者认为氢是种完美的能源形式 - 一种可以利用其他不同能源来产生的能源“货币”就象银行里的钱一样, 在需要的时候可以通过燃料电池来释放出来使用,或作为燃料直接在汽车, 发电站,甚至喷气发动机里燃烧。氢似乎特别适合用于储存过剩的电力。大多数发电厂-无论是核电站,火力发电厂,或水电站-都有一个峰值发电能力, 只有在相对较短的需求高峰期才被充分利用;其余的时间,都在限制. 氢倡导者主张:为什么不让发电厂始终在满负荷情况下工作, 将过剩的电能以液氢的方式储存起来?同样,氢可用于储存从其他替代能源所获得的能量,如太阳能和风能这两个“可再生”能源, 从而弥补他们工作不稳定的特点-例如, 太阳能电池板,只有在有太阳照射情况下才能发电."
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什么叫白日做梦,这个就是。我不管什么科学家不科学家的,事实是我怀疑这个科学家根本没有任何工程学修养,整天躲在学校里做实验写paper。
根据我前面的分析,氢气作为内燃机燃料显然是让人无法想象地愚蠢。再来讨论所谓的让发电厂满负荷发电的问题。任何装置都有个最佳功能工作状态,所谓满负荷工作,一般不属于最佳工作状态,这无异于说既然这架飞机能飞3马赫,为什么要飞经济航速?
然后我们是不是可以让发电厂在off peak的时候用产生氢气来保持最佳工况?大概可以,但是我不认为这样产生的氢气就意味着能源的节省(见上面的80%),而且事实是现在我们燃料消耗量如此巨大,这点电解出来的氢气根本无足轻重,这还没有考虑infrastructure等其他难题。即使将来上核电,也远远不能满足替代石油的需求。
事实上,根据上面的分析,我不认为氢燃料电池比目前的hybrid 蓄电池技术在能源使用效率上有多少优势。而且如果要推广燃料电池,首先催化剂就是个非常大的制约因素,这不光是因为铂的价格昂贵,更是因为铂的稀有和目前已经供不应求的现状。而蓄电池在这方面的制约因素就小很多。更多精彩文章及讨论,请光临枫下论坛 rolia.net
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这一段一开始是不知所云,什么叫'能量不会受到碳的影响‘?碳怎么导致能量损失?
然后说氢气能量更集中,根据下文显然是在说氢的能量重量密度,没错,是所有化学燃料中最高的,但是要知道我们在实际应用中能量的体积密度比重量密度更重要,就是说燃料箱的储存能力是按体积算,不是按重量算。如果按体积能量密度计算,即使是液态氢气,也远远不如燃料油,甚至不如煤。
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"至于缺点,显而易见,就是自然界不存在纯净态的氢, 而必须靠工艺提炼出来。方法之一是靠分离, 或分解化石燃料, 如沼气或汽油来产生. 但其他的方法也存在。如果你让电流通过纯净水,电能将使氢原子分裂脱离氧原子, 其他氢原子形成新的组合,既氢气。这些新的氢气分子携带着通过电流所获得的能量。这个过程中,即电解法,是最早的制氢方法,目前它仍是工业过程中获得纯净氢的最常用的方法。然而, 电解的真正妙处, 就是这个过程可以逆转。"
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目前制取氢气主要有两种方法,一种是用天然气,在催化条件下和水蒸气发生反应,产生二氧化碳和氢气。另外一种是电解水。两种方法耗能都很高,而前一种方法实际上要产生温室气体,而且产生的氢气可能混有一氧化碳和其他杂质,这些东西会导致燃料电池的催化剂中毒,从而缩短电池寿命;第二种方法无疑要使用大量电力,我说过电解水的效率最多80%,根据热力学计算,电解水的最低电压是1.23V,实际上为了让反应能够进行,需要使用更高电压,一般需要至少加0.3V,才能够使得反应速度和彻底性有实际意义,如果加压0.3V,实际热效率就是1.23/1.53=0.80,注意这是纯粹含工程学考虑的理论计算,实际情况不会比这个更好。
如果光氢气制备就最多只有80%的热效率,那么再加上运输,fabrication,等等,再用到车上,这个热效率就大打折扣了。
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"到20世纪70年代,霍尔丹的想法,已演变成一整套以氢为基础的全新的经济展望。倡导者认为氢是种完美的能源形式 - 一种可以利用其他不同能源来产生的能源“货币”就象银行里的钱一样, 在需要的时候可以通过燃料电池来释放出来使用,或作为燃料直接在汽车, 发电站,甚至喷气发动机里燃烧。氢似乎特别适合用于储存过剩的电力。大多数发电厂-无论是核电站,火力发电厂,或水电站-都有一个峰值发电能力, 只有在相对较短的需求高峰期才被充分利用;其余的时间,都在限制. 氢倡导者主张:为什么不让发电厂始终在满负荷情况下工作, 将过剩的电能以液氢的方式储存起来?同样,氢可用于储存从其他替代能源所获得的能量,如太阳能和风能这两个“可再生”能源, 从而弥补他们工作不稳定的特点-例如, 太阳能电池板,只有在有太阳照射情况下才能发电."
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什么叫白日做梦,这个就是。我不管什么科学家不科学家的,事实是我怀疑这个科学家根本没有任何工程学修养,整天躲在学校里做实验写paper。
根据我前面的分析,氢气作为内燃机燃料显然是让人无法想象地愚蠢。再来讨论所谓的让发电厂满负荷发电的问题。任何装置都有个最佳功能工作状态,所谓满负荷工作,一般不属于最佳工作状态,这无异于说既然这架飞机能飞3马赫,为什么要飞经济航速?
然后我们是不是可以让发电厂在off peak的时候用产生氢气来保持最佳工况?大概可以,但是我不认为这样产生的氢气就意味着能源的节省(见上面的80%),而且事实是现在我们燃料消耗量如此巨大,这点电解出来的氢气根本无足轻重,这还没有考虑infrastructure等其他难题。即使将来上核电,也远远不能满足替代石油的需求。
事实上,根据上面的分析,我不认为氢燃料电池比目前的hybrid 蓄电池技术在能源使用效率上有多少优势。而且如果要推广燃料电池,首先催化剂就是个非常大的制约因素,这不光是因为铂的价格昂贵,更是因为铂的稀有和目前已经供不应求的现状。而蓄电池在这方面的制约因素就小很多。更多精彩文章及讨论,请光临枫下论坛 rolia.net