随着现代时代的到来,对可持续能源的需求急剧上升,已成为人类无可争辩的财富。氢燃料作为化石燃料的一种环保选择出现在画面中,可用于为几乎任何需要能源的机器提供动力。作为能量转换装置的燃料电池能够有效地捕获和利用氢气,这是实现这一目标的关键。氢和燃料电池技术为改善我们的能源需求提供了具有成本效益和环保的解决方案。

氢燃料的优势/优点

能源储备
氢的体积能量含量很低,因此可以作为储能介质。以气体或液体形式存储的能量在使用之前不会消散,使其成为应急能源应用的理想选择。与电池和电容器等其他存储选项相比,这更有效,它们会随着时间的推移失去能量并需要定期充电。

高效节能
如今,大多数内燃机的运行效率约为 25%,发电厂的运行效率约为 35%。然而,当在热电联产系统中使用固定式燃料电池时,它可以获得超过 80% 的效率水平。

一应俱全
氢是一种基本的地球元素,含量丰富。然而,将氢气与其伴生物质分离需要大量时间。虽然这有点耗时,但结果产生了一种非常清洁的能源。

易于更新
与其他不可再生能源不同,氢气可以重复生产。基本上,氢能可以按需生产。唯一需要做的就是破坏水分子并将其与氧气分离。毫无疑问,这是一个耗时的过程,但结果很好。

环保
氢气是一种无毒物质,是一种稀有的燃料来源。其他元素,如煤和汽油,要么有毒,要么存在于危险环境中。由于氢气的环保特性,它可以以其他燃料甚至无法比拟的方式使用。

可用作火箭燃料
氢气既强大又高效,足以为宇宙飞船等机器提供必要的能量。此外,与其他燃料来源相比,它是一种更安全的选择,因为它是环保的。

更高水平的一致性
无论设备的大小如何,几乎在任何情况下都能获得一致的性能水平。氢燃料电池继续运行而没有下降,即使储量很低,这意味着可以驾驶、加热而无需担心产品的稳定性。

提供能源灵活性
人们现在可以购买氢燃料电池来满足家庭或车辆的能源需求。今天,当人们购买一辆使用氢燃料技术作为燃料资源的汽车时,该行业的汽车制造商会提供 3 年的氢作为购买包的一部分。

氢燃料的缺点

昂贵
虽然可以广泛使用,但氢气价格昂贵。这样做的一个很好的理由是,分离元素需要很多时间。如果这个过程真的很简单,那么可以相对容易地生产很多东西。尽管氢电池现在被用于为混合动力汽车提供动力,但它仍然不是每个人都可行的燃料来源。

难以储存
虽然氢燃料电池存储的成本估计降低了 50% 以上,但与汽油和其他燃料相比,这些费用要高得多。氢气很难储存,因为它的体积能量密度非常低。它是最简单、最轻的元素:比氦还轻。

运输是一项挑战
石油可以通过管道安全运输,煤炭可以方便地用自卸卡车运输,而由于氢气很轻,运输氢气是一项艰巨的任务。然而,当考虑大量运输时,氢会带来其自身的挑战,这就是为什么它主要是小批量运输。

高度易燃
最大的缺点之一是氢气非常易燃。事实上,它经常出现在新闻中,因为它存在许多风险。氢气在空气中以非常宽的带宽燃烧:在 4% 到 75% 之间。

依赖化石燃料
尽管氢能是可再生的并且对环境的影响最小,但仍需要其他不可再生的资源来将其与氧气分离。尽管改用氢气的目的是摆脱使用化石燃料,但提取过程仍然需要它们。

并非在所有情况下都有效
保持氢气的唯一方法是使用高达 700 巴的压力或在低温下保持液态。这需要额外的能量。如果不这样做,可以将这种燃料的可燃性提高多达 75%。人们甚至可以通过燃料电池本身的缓慢泄漏来体验这一点。

更换现有基础设施并不容易
迄今为止,支持氢气作为燃料的基础设施还没有太多发展。这就是为什么汽油至今仍被广泛使用的原因,而仅仅考虑更换汽油就变得非常昂贵。

不是完整的可再生能源
确实可以选择从可再生资源中生产氢气,但主要使用化石燃料来生产氢气,因此它不像一些支持者声称的那样环保。尽管由于消费过程中不会产生二氧化碳,因此总体排放量很低,但这是目前唯一的好处。尽管目前氢燃料有点贵,而且缺乏适当的基础设施可能会限制。它现在的范围,但总而言之,这绝对是未来的一件大事。

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