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自19世紀(jì)工業(yè)革命以來(lái)，人類(lèi)使用了大量的化石燃料來(lái)提高生產(chǎn)力。隨著化石燃料的使用，各種問(wèn)題接踵而至。第一，氣候變化，如全球變暖、極端天氣、熱浪、寒流、暴雨、干旱、洪水、超級(jí)臺(tái)風(fēng)、龍卷風(fēng)等。其次是空氣污染，造成霧霾和酸雨等問(wèn)題。最后，生態(tài)環(huán)境的破壞，如植被的破壞，河流的污染等等。
鑒于此，人類(lèi)不斷開(kāi)發(fā)新能源，希望替代化石燃料不僅可以緩解環(huán)境問(wèn)題，還可以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。氫是最有前途的新能源之一。氫氣在燃燒過(guò)程中，沒(méi)有溫室氣體，副產(chǎn)品只有水，具有低排放、低污染和可再生三大優(yōu)勢(shì)。此外，氫是一種理想的燃料，因?yàn)樗哂休^高的能量密度，同樣重量的氫產(chǎn)生的熱量約為汽油的3倍，焦炭的4.5倍。利用高溫蒸汽從化石燃料中分離氫氣的蒸汽重組和將氫分子從水中分離出來(lái)的電解生產(chǎn)氫氣。
氫在自然界和水中都很豐富。理論上氫可以從水中電解，但目前的技術(shù)需要大量的電力，而且成本不高。然而，隨著技術(shù)的發(fā)展，德國(guó)發(fā)明了一種新的氫存儲(chǔ)技術(shù)“Powerpaste”，它將氫能量以糊狀的形式傳輸，其密度是傳統(tǒng)電池的10倍。它可以直接用于汽車(chē)、電子設(shè)備和建筑服務(wù)。
早在20世紀(jì)60年代，人類(lèi)就已經(jīng)將氫用作太空火箭的液體燃料。氫氣在室溫和常壓下以氣態(tài)形式存在。為了使燃料箱能容納更多的燃料，氫氣在高壓下被冷卻和壓縮成液體，從而減少其體積。此外，由于太空中沒(méi)有氧氣，火箭必須攜帶氧氣進(jìn)行燃燒，氧氣可以由氧化劑或液氧提供。
此外，世界各國(guó)都在試驗(yàn)綠色能源，以實(shí)現(xiàn)全球減排目標(biāo)。例如，今年的東京奧運(yùn)會(huì)使用氫氣代替丙烷作為奧運(yùn)圣火的主要燃料。此外，奧運(yùn)村的供暖系統(tǒng)和往返賽場(chǎng)的班車(chē)都使用氫氣作為燃料，充分體現(xiàn)了日本發(fā)展“氫氣社會(huì)”的決心。
不僅是日本，世界各國(guó)都在積極開(kāi)發(fā)氫燃料。例如，歐盟資助了史上最大的電解制氫工廠REFHYNE。電解槽模塊在用電高峰時(shí)段可承載10MW電力，利用可再生能源發(fā)電產(chǎn)生“綠色氫氣”，計(jì)劃每年生產(chǎn)1300噸氫氣供日常使用。此外,新加坡已經(jīng)進(jìn)行了協(xié)商研究如何使用氫能源作為一種可持續(xù)能源,氫和法國(guó)政府也實(shí)施了國(guó)家能源計(jì)劃在去年年底,它將投資72億歐元在未來(lái)10年里推動(dòng)氫能源的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,以減少對(duì)化石燃料的依賴(lài)。
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