《太阳能制氢》PPT课件.ppt
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1、太阳能制氢,氢能:人类未来的清洁能源,氢,在常温常压下是气体状态,在超低温高压下又可成为液态。作为能源,氢能具有重量轻、热值高、“爆发力”强、来源广、品质纯洁、能量形式多、储存便捷等优点,赢得了人们的青睐。一致认为,用氢能取代碳氢化合物能源,将是重要的发展趋势。这种新能源已开始逐步形成,通过太阳能制得的氢,将成为普遍使用的一种高级能源,二三十年后,氢,必将是众多领域的重要能源。,如何从太阳能得到氢,在太阳能制氢阶段,人们研究了多种制氢方法,如太阳能电解水制氢,太阳能热化学制氢,光化学作用制氢,光电化作用制氢,光解水制氢,太阳能热解水制氢和光合作用制氢等。上述大多数制氢方法目前还处在实验室研究阶
2、段,离实际应用还有较大作用。,太阳能电解水制氢,电解水制氢是获得高纯度氢的传统方法。原理:将酸性或碱性的电解质溶入水中,以增加水的导电性,然后让电流通过水,在阴极和阳极上就分别得到氢和氧。应用:目前,世界上已有许多先进的大型电解装置在运行,一天制氢量在千吨以上,电-氢的转化效率可达75%以上。但由于太阳能光伏电池-电的转换效率较低,价格非常昂贵,所以难以和电解水制氢竞争,更不用说是常规能源了。,太阳能直接电解制氢,原理:它基于光电化学池和半导体光催化法,即通过光阳极吸收太阳能并将光能转化为电能,同时在对电极上给出电子。左图为太阳能直接电解水制氢示意图。,太阳能热解水制氢,原理:水在2000时,
3、可以直接离解为氢气和氧气。太阳能热解水制氢,就是采用高反射、高聚焦的实验性太阳炉,可以实现2000 以上的高温,从而能直接使水分解,得到氢气和氧气。应用:由于这类装置的造价很高,效率较低,尚不具备普遍的实用意义。,太阳能热化学制氢,原理:因为直接热解水制氢的温度很高,工程实现困难。人们试图在1000 左右,在不同阶段和不同温度下加给在含有添加剂的水分解系统中,使水沿着多步骤的反应过程最终分解为氢气和氧气。取得的成果:目前已研究出多种热化学循环系统,如金属Ca、Sr、Mn、Fe的卤化物作为氧化还原剂分解水;双组分S-I氧化还原系统;蒸汽-铁系统等。热化学制氢的难点:材料问题:高温而且同时又在腐蚀
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