液态氢 百科内容来自于: 百度百科

液态氢(LH2),俗称液氢,是由氢气经由降温而得到的液体。液态氢须要保存在非常低的温度下(大约在20.268卡尔文,-252.8℃)。 液态氢的密度大约为 70.8 千克每立方米 (在20卡尔文下),密度很小。它通常被作为火箭发射的燃料,现在亦用作其他交通工具的燃料。

相关技术

液态氢虽然储存的要求很高——必须确保在-250°C之下才会保持液态,否则就会汽化并蒸发,但液态氢的能量密度比高压气态氢(压缩到700磅)多出75%,因此采用液态氢的车辆可实现相对较长的行驶里程,随之带来各种实际的好处。
采用液态氢的核心技术难题是如何保持它的超低温。Hydrogen 7的一项核心技术,就是它的液态氢燃料罐。这个燃料罐位于后座与尾厢之间,采用双层壁式结构,包括在2毫米厚的不锈钢板以及内罐和外罐之间30毫米厚的真空超隔热层。这种结构极大地降低了热量传递,中间层可提供相当于约17米厚的styropor(一种聚苯乙
液态氢燃料罐 液态氢燃料罐
烯)的隔热效果。此外,内罐和外罐之间的连接部件采用碳纤维夹层,极大地避免了热量传递。宝马表示,这种隔热技术的效果是在实际应用中前所未有的,举个简单的例子,如果往这种燃料罐中加入煮沸的咖啡,可以保温80天以上,然后才会降到适宜饮用的温度。如此高效的隔热作用可使在3-5磅压力作用下的液态氢长时间保持在约-250°C的恒定温度。即使是微量蒸发的氢气,也会经由蒸发管理系统,以合理的压力并进行净化后才排出。

其它信息

由于燃料罐中的温度如此低,从燃料罐中汽化的气态氢必须利用来自发动机冷却系统管路的、为此而提供的热量进行预热,然后才能进入燃料混合过程之中。

液态氢的应用

液态氢的应用可以大致分为以下几个类别:
1.在工业上的用途
用作化工原料,生产化肥、染料、塑料、甲醇及油类和脂肪的氢化等。
2.在民生上的用途
氢可取代天然气及煤气为居民生活取暖、烹煮、加热水等提供能源。
3.在交通运输方面的用途
氢可做合成燃料替代石油,用于汽车、飞机、船舶上。氢的热值为1.4*10^8 J/kg ,汽油为4.6*10^7 J/kg 。液态氢的燃烧产物是水,对环境污染非常低,主要问题仍在于降低制氢的成本,解决氢的储运等。
4.在航空航天上的用途
氢目前最重要的用途之一是作为航空航天工业用燃料,通过液氢、液氧燃烧产生的巨大推力将火箭等送上太空。
5.燃料电池发电和储能
燃料电池通过氢气与氧气或空气的化学反应得到直流电,其发展按电解质的不同可分为:碱性(AFC)、磷酸型(PAFC)、熔融碳酸盐(MCFC)、固体氧化物(SOFC)、固体聚合物(SPEFC)、质子交换膜(PEMFC)等。用燃料电池发电,能量密度大、发电效率高,PEMFC的效率可达70%以上。只要能降低重量和成本,用燃料电池取代内燃机,便可大大提高燃料能源效率、减少污染。另外,还可将太阳能等可再生能源转换成化学能储存,然后通过燃料电池再转换成电能。因此,氢燃料电池是未来电动汽车、电动船舶的理想电源,己用于航天飞船做电源。
6.太阳能-氢能系统
所谓太阳能-氢能系统,即是太阳能-电能-氢能-电能的转换过程。把氢作为季节性储能介质,夏季阳光充足时,光发电送入电解装置供电解水制氢并储存氢气,将太阳能转换成氢的化学能;冬季通过燃料电池将氢转换成电能。其技术要点在于开发利用太阳能的光伏阵列与电解装置的最佳配合,即电解装置的电压和电流匹配到光伏阵列的最大功率处,使产氢量达到最高。德国SolarWasserstoff-Bayern和德国-沙特的Hysolar都是超过10kW的经济性太阳能-氢能系统。
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- 来自原声例句
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