18新利最新登入氢经济如何运作

目前,美国而世界上大部分地区都被锁定在所谓的化石燃料经济．我们的汽车，火车而且飞机几乎完全由石油产品提供燃料，比如汽油而且柴油．很大比例的发电厂使用石油他们的燃料是天然气和煤。

如果流动化石燃料一旦切断与美国的联系，经济就会陷入停滞。工厂生产的产品将无法运输。人们将无法开车上班。整个经济，事实上整个西方社会，目前都依赖化石燃料。

虽然化石燃料在社会发展到今天的过程中发挥了重要作用，但化石燃料造成了四个大问题:

空气污染-当汽车燃烧汽油时，理想情况下，他们会完美地燃烧汽油，在废气中只产生二氧化碳和水。不幸的是,内燃机并不完美。在汽油燃烧的过程中，还会产生:

• 一氧化碳，一种有毒气体
• 氮氧化物，城市烟雾的主要来源
• 未燃烧的碳氢化合物，主要来源城市臭氧

催化转换器消除了大部分污染，但它们并不完美。汽车和发电厂造成的空气污染是一个严重的问题城市．

现在的情况已经够糟糕了，在夏天，许多城市的空气中的臭氧含量都达到了危险的水平。

环境污染——石油运输和储存的过程一旦出现问题，就会对环境产生重大影响。

超级油轮正在沙特阿拉伯装载石油

石油泄漏、管道爆炸或油井火灾都会造成巨大的混乱。的埃克森·瓦尔迪兹石油泄漏是这个问题最著名的例子，但小的泄漏经常发生。

全球变暖-当你烧了一加仑气体在你的汽车中，你向大气中排放了大约5磅(2.3公斤)的碳。如果它是固体碳，那将是非常明显的——这就像每燃烧一加仑汽油就向车窗外扔出一袋5磅重的糖。但因为这5磅碳是以一种看不见的气体二氧化碳的形式释放出来的，我们大多数人都没有注意到它。每辆车排气管里排出的二氧化碳都是温室气体慢慢地提高温度地球．最终的影响是未知的，但极有可能的是，最终会有巨大的气候变化影响到地球上的每个人。例如,如果冰盖融化在美国，海平面将大幅上升，淹没并摧毁目前存在的所有沿海城市。这是一个很大的副作用。

依赖-美国和大多数其他国家无法生产足够的石油来满足需求，所以他们从石油丰富的国家进口石油。这就产生了一种经济依赖。当中东石油生产商决定提高油价时石油价格在美国，世界其他国家别无选择，只能付出更高的代价。

在前一节中，我们看到了化石燃料造成的重大全球性问题。氢经济有望消除化石燃料经济带来的所有问题。因此，氢经济的优势包括:

1. 消除化石燃料造成的污染-当氢被用于燃料电池为了发电，它是一种完全清洁的技术。唯一的副产品是水．氢燃料也不存在像石油泄漏这样的环境危险。
2. 消除温室气体-如果氢来自于电解水，那么氢不会向环境中添加温室气体。这是一个完美的循环——电解从水中产生氢气，氢气与氧气重新结合，在燃料电池中产生水和动力。
3. 消除经济依赖-消除石油意味着不再依赖中东及其石油储备。
4. 分布式生产氢可以在任何有电有水的地方生产。人们甚至可以用相对简单的技术在家里生产。

化石燃料经济的问题是如此之大，而氢经济的环境优势是如此之大，以至于推动氢经济的力量是非常强大的。

你知道吗? 探测氢动力内燃机潜在泄漏的传感器由美国宇航局开发，用于探测航天飞机发射过程中的氢泄漏。

氢经济的最大问题是，“氢从哪里来?”接下来就是运输、分配和储存氢气的问题。氢在其自然气态状态下往往体积庞大，难以捉摸。

一旦这两个问题都能以一种经济的方式得到解决，氢经济就会到位。

我们将在以下部分分别讨论这些问题。

氢经济中一个更有趣的问题是氢本身。它将从哪里来?在化石燃料经济中，你只需将化石燃料从地下泵出(参见18新利最新登入石油钻探工作原理)并改进它(参见18新利最新登入炼油是如何运作的)．然后把它作为能量来源燃烧。

我们大多数人认为石油、汽油、煤炭和天然气是理所当然的，但实际上它们是非常神奇的。这些化石燃料代表储存太阳能几百万年前的。数百万年前，植物生长使用太阳能为他们的成长提供动力。它们死了，最终变成了石油、煤炭和天然气。当我们从地下抽取石油时，我们“免费”利用了那个巨大的太阳能仓库。每当我们燃烧一加仑汽油，我们就会释放储存的太阳能。

在氢经济中，没有可以开发的仓库。我们必须实时创造能量。

氢有两种可能的来源:

• 水的电解-利用电，很容易分裂水分子，产生纯氢和纯氧。这个过程的一个很大的优点是您可以在任何地方进行。例如，你可以在你的车库里有一个盒子，从自来水中产生氢气，你可以用这些氢气为你的汽车提供燃料。
• 改革化石燃料石油和天然气含有碳氢化合物——由氢和碳组成的分子。使用一种叫做燃料处理器或者一个改革者在美国，你可以相对容易地将碳氢化合物中的氢从碳中分离出来，然后使用氢。你将剩余的碳以二氧化碳的形式排入大气。

当然，第二种选择有点不合常理。你正在使用化石燃料作为氢经济的氢来源。这种方法减少了空气污染，但它既不能解决温室气体问题(因为仍然有碳进入大气)，也不能解决依赖问题(你仍然需要石油)。18新利最新登入然而，这可能是向氢经济过渡期间采取的一个很好的临时步骤。当你听说现在汽车公司正在开发“燃料电池动力汽车”时，几乎所有的汽车公司都计划将氢燃料用于汽车燃料电池从汽油中改革者．这是因为汽油是一种很容易获得的氢的来源。在每个角落都有像加油站一样的“氢站”之前，这是获取氢来为汽车燃料电池提供动力的最简单的方法。

关于第一种选择的有趣之处在于，它是真正的氢经济的核心。有一个纯氢经济，氢必须从可再生能源而不是化石燃料，这样我们就不会向大气中释放碳了。有足够的电力将氢从水中分离出来，并产生氢气电不使用化石燃料，将是我们在创造氢经济中看到的最大变化。

贝斯沃特发电站(澳大利亚新南威尔士州)通过使用加压蒸汽运行汽轮发电机来发电。

电解水的电从何而来?目前，大约68%的人(参考)所产生的电力美国来自煤或天然气。所有的发电能力都必须被氢经济中的可再生能源所取代。此外，现在用于运输的所有化石燃料能源(在汽车、卡车、火车船,飞机)将不得不转化为氢气，而氢气也将通过电力产生。换句话说，为了满足交通运输的需求，该国的发电能力必须翻一番，然后所有的发电能力都必须从化石燃料转换为可再生能源。在那一点上，也只有在那一点上，进入大气的碳流才会停止。

现在有几种不同的不使用化石燃料的发电方法:

• 核能
• 水电站大坝
• 太阳能电池
• 风力涡轮机
• 地热能
• 波和潮汐权力
• 热电联产(例如，一家锯木厂可能会燃烧树皮来发电，或者一家工厂垃圾填埋场可能会燃烧腐烂垃圾产生的甲烷。)

从右上起顺时针方向:太阳能发电站;核电站;水电站;风力涡轮机

在美国，目前大约20%的电力来自于核7%来自水力发电．太阳能、风能、地热和其他能源只提供5%的电力——几乎不足以产生影响。

在未来，除非出现一些技术突破，否则创造氢经济可能会发生以下两件事之一:核电或太阳能发电能力将大幅提高。请记住，在纯氢经济中，发电能力将必须增加大约一倍，因为所有目前来自石油的运输能源将不得不被电力生成的氢气所取代。因此，发电厂的数量将翻倍，所有的化石燃料发电厂将被取代。

发电问题可能是氢经济的最大障碍。一旦这项技术得到改进并变得便宜，氢燃料电池汽车就可以取代汽油内燃机在十几二十年的时间里。但是将发电厂改为核能和太阳能可能不是那么容易。核能有政治和环境问题，和太阳能发电目前有成本还有选址问题。

开放营业 包括美国、冰岛、日本和德国在内的几个国家已经开设了加氢站。看到FuelCells.org -全球氢燃料站在你附近找一个氢气站。

目前，让纯氢汽车上路的问题是储存/运输问题。氢气是一种体积庞大的气体，它不像汽油那么容易处理。压缩氢气需要能量，而压缩后的氢气所含的能量要比同等体积的汽油少得多。18新利最新登入然而，氢气储存问题的解决方案正在浮出水面。

例如，氢可以以固体形式储存在一种名为硼氢化钠的化学物质中，这项技术最近出现在新闻中，因为克莱斯勒正在测试它。这种化学物质是由硼砂(一些洗涤剂中的常见成分)制成的。当硼氢化钠释放氢时，它又会变成硼砂，这样就可以回收了。

一旦储存问题得到解决并标准化，那么氢站网络和运输基础设施将不得不围绕它发展。这方面的主要障碍可能是技术筛选过程。在有一种存储技术明显主导市场之前，车站不会迅速发展。例如，如果所有制造商的所有氢动力汽车都使用硼氢化钠，那么车站网络就可以迅速发展;这有点像标准化从历史经验来看，这种情况不太可能很快发生。

技术上的突破也可能会迅速改变竞争环境。例如，如果有人能开发出一种便宜的充电设备电池具有高容量和快速充电时间，电动汽车不需要燃料电池，路上也不需要氢。汽车将直接用电来充电。

在接下来的几个月里，你会在新闻中听到越来越多关于氢经济的消息，因为鼓点越来越响。化石燃料经济的环境问题正在与突破性进展相结合燃料电池技术和配对将使我们迈出第一步。

我们将看到的最明显的步骤是营销燃料电池驱动的汽车．尽管他们最初的动力是汽油作为改革者，燃料电池体现了两大改进内燃机：

• 它们的效率大约是前者的两倍。
• 它们可以显著减少城市的空气污染。

由于这些优点，汽油燃料电池汽车是一个很好的过渡阶段。

搬到一个纯氢经济会更难。发电厂将不得不转向可再生能源，市场也必须就储存和运输氢的方式达成一致。这些障碍可能会导致向氢经济的过渡是一个相当漫长的过程。