Wat is waterstofenergie en hoe werkt het?

1.Wat is waterstofenergie

Waterstof, het nummer één element in het periodiek systeem, heeft het laagste aantal protonen, slechts één. Het waterstofatoom is ook het kleinste en lichtste van alle atomen. Waterstof verschijnt voornamelijk op aarde in zijn gecombineerde vorm, waarvan water de meest prominente is, de meest verspreide stof in het universum.

Waterstof heeft een zeer hoge verbrandingswaarde. Vergelijk de hoeveelheid warmte die vrijkomt bij het verbranden van dezelfde massa aardgas, benzine en waterstof:

Onder dezelfde omstandigheden

Bij het verbranden van 1 gram aardgas komt volgens de meting ongeveer 55,81 kilojoule warmte vrij;

Bij het verbranden van 1 gram benzine komt ongeveer 48,4 kilojoule warmte vrij;

Bij de verbranding van 1 gram waterstof komt ongeveer 142,9 kilojoule warmte vrij.

Bij het verbranden van waterstof komt 2,56 keer zoveel warmte vrij als aardgas en 2,95 keer zoveel warmte als benzine. Het is niet moeilijk om uit deze gegevens op te maken dat waterstof de basiseigenschappen van een ideale brandstof heeft: hoge verbrandingswaarde!

Waterstofenergie behoort hoofdzakelijk tot de secundaire energie; de ​​sleutel ligt in de vraag of de logica, technologie en economie ervan de betekenis en waarde hebben van ecologisch evenwicht, milieubeheer en klimaatverandering. Secundaire energie behoort tot de tussenliggende schakel tussen primaire energie en energiegebruikers, en kan in twee categorieën worden verdeeld: de ene is "bron van procesprestaties", de andere is "energie die lichaamsenergie bevat". Er bestaat geen twijfel dat elektrische energie de meest gebruikte bron van “procesprestaties” is, terwijl benzine, diesel en kerosine de meest gebruikte “energetische energiebron” zijn.

Vanuit logisch oogpunt kunnen moderne transportvoertuigen met sterke mobiliteit, zoals auto's, schepen en vliegtuigen, omdat het moeilijk is om bronnen van procesprestaties direct in grote hoeveelheden op te slaan, geen grote hoeveelheid elektrische energie uit energiecentrales gebruiken. In plaats daarvan kunnen ze alleen een grote hoeveelheid "energie bevattende energie" gebruiken, zoals benzine, diesel, vliegtuigkerosine en vloeibaar aardgas.

Traditie hoeft echter niet altijd stand te houden, en traditie is misschien niet altijd logisch. Met de opkomst en ontwikkeling van elektrische voertuigen en hybride elektrische voertuigen kan “procesprestatiebron” ook “energiehoudende energie” vervangen. Volgens de logische redenering zullen de hulpbronnen door de voortdurende consumptie van fossiele energie uiteindelijk uitgeput raken, en zal er onvermijdelijk nieuwe “energie bevattende energie” verschijnen, waarvan waterstofenergie de belangrijkste vertegenwoordiger is.

Waterstof is overvloedig aanwezig in de natuur en vormt naar schatting 75 procent van de massa van het universum. Het is wijdverspreid aanwezig in lucht, water, fossiele brandstoffen en alle soorten koolhydraten.

Waterstof heeft goede verbrandingsprestaties, een hoog ontstekingspunt, een breed brandbaar bereik en een hoge verbrandingssnelheid. Vanuit het perspectief van calorische waarde en verbranding is waterstof absoluut een hoogwaardige en efficiënte energie. Bovendien is waterstof zelf niet giftig. Naast het genereren van water en een kleine hoeveelheid waterstofnitride na verbranding, zal het geen schadelijke verontreinigende stoffen produceren voor de ecologie en het milieu, en is er geen uitstoot van kooldioxide. Daarom behoort waterstofenergie tot de schone energie, wat van groot belang is voor het beheer van het ecologische milieu en het terugdringen van de uitstoot van kooldioxide.

2. De rol van waterstofenergie

Waterstofenergie heeft een enorme industriële keten die waterstofbereiding, opslag, transport en tanken, brandstofcellen en terminaltoepassingen omvat.

Bij de energieopwekking kan waterstofenergie worden gebruikt voor de opwekking van schone energie om de energievraag in evenwicht te brengen en het tekort aan stroomvoorziening tijdens piekuren op te lossen.

Bij verwarming kan waterstofenergie worden gemengd met aardgas, een van de weinige koolstofarme energiebronnen die in de toekomst met aardgas kan concurreren.

In de luchtvaartsector, die jaarlijks meer dan 900 miljoen ton kooldioxide uitstoot, is waterstofenergie de belangrijkste manier om een ​​koolstofarme luchtvaart te ontwikkelen.

Op militair gebied kan waterstofbrandstofcel worden gebruikt. Op militair gebied heeft het de voordelen van rust, kan het continue stroom produceren, hoge energieconversie, is het een belangrijke voorwaarde voor onderzeese stealth.

Voertuigen op waterstofenergie, voertuigen op waterstofenergie hebben goede verbrandingsprestaties, snelle ontsteking, hoge calorische waarde, overvloedige reserves en andere voordelen. Waterstofenergie kent een breed scala aan bronnen en toepassingen, waarmee het aandeel fossiele energie effectief kan worden teruggedrongen.

Het verbeteren van het niveau van schone ontwikkeling en het ontwikkelen van waterstofenergie is een belangrijke drager voor het opbouwen van een "multi-energie complementair" energievoorzieningssysteem, en een belangrijke drijvende kracht voor energietransformatie en -verbetering.