氢是组成宇宙的基本物质,氢及同位素约占到了太阳总质量的80%、宇宙质量的75%。在常温常压下,氢气(H2)无色无味,是极易燃烧的气体。氢气是最轻的气体,其液化温度是-253℃。氢能是指氢的化学能,是通过氢气和氧的反应——燃烧而放出的能量。氢能是一种次能源。
最清洁的能源
氢能是一种安全环保的能源。氢气相对分子质量为2,比空气轻十四分之一,因此氢气泄漏于空气中会自动逃离地面,不会形成聚集,同时氢气本身也无毒。氢气燃烧时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。所以它是最清洁干净的能源。
氢具有较高的燃烧热值,1千克氢气的热值为34000千卡,是汽油的3倍。氢氧焰温度高达2800℃,高于常规液化气。
氢气可以由水制取,而水是地球上最为丰富的资源,据推算,如把海水中的氢全部提取出来,它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大近万倍。
氢气除了可单独燃烧外,还可以与空气混合的方式加入催化燃烧所有固体、流体、气体燃料,加速反应过程,促进完全燃烧,达到提高焰温、节能减排的功效。只要在汽油中加入4%的氢气,就可使内燃机节油40%。
目前液氢已广泛用作航天动力的燃料,但氢能大规模的商业应用还有待解决以下的问题:廉价的制氢技术、安全可靠的贮氢和输氢方法。