氢化燃烧合成制备镁铝合金的水解制氢性能文献综述
2020-05-02 17:09:04
文 献 综 述 1 引言 人类社会的发展很大程度上依赖能源技术的进步。
随着传统化石燃料资源的日渐枯竭和大规模使用化石燃料导致的环境污染日益严重,为了实现人类社会的可持续发展,新型清洁能源的发展应用势在必行。
其中,与风能、水能、核能、潮汐能、太阳能等新能源类型相比,氢能具有以下优势:1)热值高,1 kg氢气完全燃烧产生的热量可达1.25#215;106 kJ,相当于3 kg汽油或4.5 kg焦炭完全燃烧所产生的热量;2)产物无污染,氢气燃烧只生成水,反应无任何有毒有害的副产物;3)储量极为丰富,地球表面超过70%的面积被水覆盖,组成水分子的氢元素可以说是地球上储量最为丰富的化学元素;成本低廉,氢气可通过风能、太阳能等较廉价的一次能源分解水直接获得。
因此,氢能源具有广阔的应用前景。
然而,在优势的背后,氢能源也存在着储藏及释放困难、易燃易爆等问题。
其中,氢能源的储、放困难问题是制约其发展并投入应用的主要瓶颈[1]。
Andrews等[2]提出了指导氢能源在国家和全球级可持续能源战略中发挥作用的六项原则: 1)建立包括可持续氢气生产、储存和配送中心的等级结构,按实际需求生产氢气; 2)互补地利用氢和电作为能量载体,最大限度地减少新建氢管道输送网络的规模; 3)依托一系列再资源和原料生产氢气,不依赖核裂变能,同时在各经济部门中应用节能效措施达到能源的最大化利用; 4)认识到氢和蓄电池在一系列运输车辆和运输服务中的互补作用; 5)利用氢气在广泛依赖于可再生能源的集中电网上进行较长时间的储能; 6)在这个越来越依赖可再生能源的世界上,将大量储氢作为战略能源储备,以确保国家和全球能源安全。
本文着眼于储氢材料的氢气释放困难的问题,收集了固体储氢材料方面的多篇文献,在阐明研究现状的基础上,比较了多种固体储氢材料的性能特点,确定以氢化燃烧合成法 (HCS) 制备的镁铝合金为研究对象,研究其制氢性能。
2 储氢方式研究现状 当前,储氢方式大致可分为物理储氢法与化学储氢法两种。
物理储氢法不改变氢分子本身的结构,通过加压、降温等物理手段改变提高氢的能量密度,以达到氢能源实际应用的要求,包括高压气态储氢法、低温液态储氢法、物理吸附储氢法等。