“氢能十解”之一：解锁氢能新纪元

 

　　氢，宇宙中丰度最大的元素，在地球上氢的单质通常以气态形式存在，拥有工业原料和能源载体的双重身份。过去，氢更多地作为一种基本工业原料或产物出现在化工行业中，或作为化石原料的重要成份被固化在煤炭、石油或天然气中。在全球化石能源短缺和气候变化的双重压力下，氢因其可再生、零排放、高能量密度的绿色属性，受到了越来越多的关注。

 

　　16世纪瑞士化学家发现将铁溶解在硫酸中的过程会释放出一种神秘的气体，这是人类有记录的首次人工获得氢单质;1766年，亨利·卡文迪什通过相似的实验收集到了氢气并将其点燃获得了水。1783年，法国化学家拉瓦锡首先命名了氢气，意为“成水元素”;1800年，两位英国科学家尼克尔森和卡莱尔首次用电流将水分解成了气体，据此发明了电解槽，揭示了氢与电这对绿色未来愿景隐秘但密切的关系。

 

 

　　氢能是氢分子和氧分子反应生成水时放出的能量，准确地说应该是水相对于氢气和氧气的能量。1mol的氢气能量即是1mol的氢气与1/2mol的氧气所具有的能量与1mol的水(液体)具有的能量差。标准状态下(标准大气压，25℃)，标准焓变是-285.830kJ，标准自由能的变化是-237.183kJ。氢的热值高达120MJ/kg，约为92号汽油(约44MJ/kg)的2.7倍，天然气(约46MJ/kg)的2.6倍，标准煤(约29.3MJ/kg)的4.1倍。

 

　　事实上，氢气作为能源应用的历史远比我们所认为的长，早在19世纪末，丹麦发明家拉·库尔为了解决如何储存风车产生电能的问题，将一个水磨坊风车产生的电力通过电解水生产氢，并将氢直接作为储备燃料使用。这也可以视为人类首次将氢作为可再生能源进行制备、存储和使用，尽管当时并没有相似的概念。历史中，拉·库尔采用风车发出的电能制氢并通过12立方米的储罐进行存储，由氢能供给的小镇用电，数年间没有出现过供电中断的情况，这也可以认为是氢首次应用于电网储能。 本`文@内-容-来-自；中^国_碳0排0放^交-易=网 ta n pa i fa ng . co m