科技博闻｜氢能可以成为可持续发展的首选燃料来源吗？

主要观点总结

化石燃料在人类生活中扮演重要角色，但存在环境问题，因此需要寻找替代品。氢气作为可持续能源的候选者受到关注。它在多个工业应用中减少碳排放，包括燃料电池、热电联产系统和钢铁生产中的还原剂。尽管氢经济仍面临生产和运输成本及基础设施缺乏的障碍，但氢气的多种潜在用途使其成为未来经济的重要推动力。

关键观点总结

关键观点1: 化石燃料在满足人类需求方面的作用与存在的环境问题。

化石燃料具有高能量密度和易于运输的特点，为基础设施提供基础。但其有限性和燃烧产生的温室气体和颗粒物排放问题促使寻找替代品。

关键观点2: 氢气作为可持续能源的替代品。

氢气资源丰富，具有便携性，可用作储能介质。尽管其热值较低，但作为化石燃料的替代品，有助于减少碳排放。

关键观点3: 氢气的工业应用。

氢气在燃料电池、热电联产系统和钢铁生产中的还原剂等工业应用有助于减少碳排放。蒸汽甲烷重整和部分氧化是生产氢气的主要方法，存在灰氢、蓝氢和绿氢等不同等级。

关键观点4: 燃料电池中的氢气。

燃料电池通过化学反应产生电能，使用氢气作为燃料。与电池相比，燃料电池具有运行时间长、功率大、加油方便等优势。氢燃料电池汽车预计将在未来市场占据重要地位。

关键观点5: 将热电联产系统转变为氢气。

热电联产系统通过集中生产电力和热能来提高效率。使用氢气作为可燃燃料是减少与发电和供热相关碳排放的有效方法。通过对现有设施进行改造，可以适应纯氢或天然气与氢气的混合物运行。

关键观点6: 氢气在工业过程中的应用。

氢气在高炉或碱性氧气转炉等工业过程中作为无碳还原剂使用。研究正在进行中，以开发使用纯氢作为替代还原剂的新工艺，如H2-BF和H2-DRI方法。

关键观点7: 氢经济的挑战与前景。

生产和运输成本以及基础设施缺乏是氢经济面临的主要障碍。然而，氢气的多种潜在用途使其成为未来经济的重要推动力。期待通过技术进步和政策支持推动氢经济的发展。

文章预览

化石燃料在满足人类改善地球生活条件的愿望方面发挥了极其有效的作用。由于其高能量密度和易于运输（无论是批量还是个人使用）的特质，它们为可控供暖、照明、交通和经济活动等方面提供了基础。 然而，化石燃料也存在重大缺陷，包括其有限性以及典型的使用方式——燃烧——会向环境中释放温室气体和颗粒物。单是这两种情况就足以促使人们寻找替代品——一种不仅可以克服这些问题，还可以帮助进一步提高我们的生活质量和水平的替代品。 氢是已知最简单的原子，是未来可持续燃料的候选者。地球上氢资源丰富，理论上是无限的。氢可用作储能介质，具有便携性，可通过管道输送或加压后储存在罐中。但有一个问题，氢的热值大约只有甲烷的三分之一。 氢气作为化石资源的替代品，有多种工业应用，并有助于减少碳排放。这些应用 ………………………………