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氢能来了,安全性会成为掣肘吗?

2019-04-25

随着氢燃料车的开展,氢能和氢燃料电池也失去了史无前例的关注。今年两会,氢能初次被写入《政府任务报告》,并提出“推进充电、加氢等设备树立”。

新技术仿佛也为氢动力的快速开展提供了基础,近日,中美科学家联手研发出一种新技术,使在淡水中获取氢变得不再“费力”,还能防止淡水对电解设施侵蚀等。氢是怎样获得的?我国化工副产品中真的富含氢吗?以氢气储存的氢能,怎么能力确保安全?

制氢老本与区域资源禀赋密切相干

氢气的起源比较宽泛,主要有化石动力制氢、含氢物质制氢、化工副产物氢气回收、太阳能大风能制氢。化石动力制氢蕴含煤气化制氢、自然气重整制氢和甲醇裂解制氢,含氢物质制氢蕴含水电解制氢、氨合成制氢和硼氢化钠水解制氢,化工副产物氢气回收蕴含烧碱、焦炭和轻油裂解等。

“氢气的消费模式多种多样,哪种技术路途更经济,需求根据区域资源禀赋详细分析。”清华四川动力互联网钻研院常务副院长高文胜在接受科技日报记者专访时说,水电解制氢是将通过提纯的水注入通有直流电的电解槽中,水分子在电极上发作电化学反响,合成成氢气和氧气,气体经过调理阀管制输出,送入储罐中。“水电解制氢大部分老本在电能,假设有较廉价的低谷电,将大幅升高制氢老本。当前,河北张家口等地建有百万千瓦级风电示范基地,因为弃风限电压力,在沽源县树立了我国首个风电制氢综合应用示范名目。但关于山西大同这样煤炭储量丰盛、煤化工兴旺的区域来说,经过煤气化制氢,可获得老本更低的氢气。”

高文胜说,水电解制氢可以失去高纯度的氢气,将升高后续的利用老本。而用自然气、甲醇等碳氢化合物的蒸汽重整和水煤气变换反响,由此发生的氢通常含有0.5%—2%的一氧化碳。作为氢燃料电池汽车的“心脏”,即使只要1ppm(百万分之一)的一氧化碳,燃料电池的铂电极也会“中毒休克”,招致电池功用降落和寿命延长等,因此,“驳回这种技术路途,后续的氢气提纯老本也不低”。

氢气利用危险比自然气更低

2018年底,张家口发作了一同爆炸事变,招致23人死亡,一度传言爆炸与外地一家制氢企业无关。虽然事后被证明是谰言,但也引发了群众关于氢能安全性的高度关注。

“任何被利用的动力都是纯度较高、能量密集的,利用时都存在必定的危险。比如燃油车和电动车会发作自燃,家用自然气也出现过泄露、爆炸等事变。”高文胜说,从某种意义下去说,把氢气作为车用动力比自然气更为安全。

在常温常压下,氢气是一种极易熄灭的气体,也是世界上已知的密度最大方体,其密度只要空气的1/14。而自然气的能量密度高,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数。

高文胜说,氢气比自然气密度低,在凋谢空间极易分散,而且目前氢气走漏检测技术已经非常红熟。

建设准入门槛,制订相干政策标准

其实,水电解制氢技术已有一个多世纪的历史,我国也是货真价实的氢产品消费大国,产品数量及规格种类在国内上均位居前列。氢气作为一种清洁燃料,也早已在航天名目中用于推动火箭等。

高文胜说,工业制氢已有很长的时间了,氢气的用途也非常宽泛。工业消费、贮藏和应用氢气有了一套完整、行之无效的规章制度。

比如《氢气利用安全技术规程》在2008年12月颁布,该标准规则了气态氢在利用、置换、储存、紧缩与充(灌)装、排放进程以及消防与紧急情况解决、安全防护方面的安全技术要求。

“以前,氢能的应用离个别公众比较远,群众对这种‘新动力’比较陌生,对之安全的担心是齐全可能理解的。咱们也不能把工业消费、应用氢气的标准间接照搬到加氢站的树立中来,而应该在对其工艺进程充分钻研的基础上,建设准入门槛,推进相干政策标准的制订与实施。”高文胜说。

其实,汽车不加汽油而加氢这一场景已在武汉、北京、江苏等地成为事实。如武汉开发区(汉南区)汽车零部件产业园,方案建成国际储量及日加氢量最大的加氢站。目前,全世界已有加氢站近400座,主要集中在日韩、欧洲和北美地域。(李禾)

(责编:李依环、熊旭)

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