贮氢金属
发布时间:2022-03-02 16:50:19 点击次数:160 文章作者:
——氢能够燃烧,是一种高热值的燃料,燃烧1公斤氢可放出34000大卡的热量,常规燃料中还没有哪一种可以与它相比。在燃烧过程中,氢与氧结合生成水,水对环境不会造成任何污染。所以,可以说氢是最洁净的燃料。现在一般都用一种钢制的耐高压容器——氢气瓶来贮存氢气。瓶里的氢气即使加到150个大气压,所装氢气的重量也不到气瓶重量的1/100,而且还有爆炸的危险。显然,这种贮存方法对于在工业上和生活上大量使用氢气是不合适的。正当人们为解决氢气的贮存问题而苦苦思索之时,金属材料的最新研究成果给我们带来了希望。科学家发现,有些金属具有捕捉氢的能力,这类金属叫做贮氢金属。它们在一定的温度和比平衡分解压高的压力下能够大量吸收氢气,一个金属原子可以与两三个乃至更多个氢原子结合,形成金属氢化物。以后,当我们把这种金属氢化物加热时,它又会发生分解而放出氢气。从理论上讲,相当于氢气瓶重量1/3的某些金属,就能“吸收”与氢气瓶贮氢容量相当的氢气,而它的体积却不到氢气瓶体积的1/10。具有贮氢能力的金属和合金已经发现不少,其中接近实用化的有如下几种。钛铁合金是一种比较便宜而实用的贮氢材料。它的分解压在室温附近是几个大气压。用它来取代有易爆危险和体积庞大的氢气瓶,重量可以减轻一半。镧镍合金和镁镍合金也受到人们普遍关注。特别是镁镍合金,是一种具有很好的贮氢能力且价格比较便宜的材料。氢镁结合生成二氢化镁,100公斤二氢化镁所含的氢可供汽车行驶数百公里的路程。不足之处是,它的放氢温度比较高,氢气释放速度比较慢。贮氢的办法找到了,氢作为燃料的应用也会更加广泛。用氢作为高速飞机的燃料时,可以大大提高飞机的有效载荷、航速和航程。若用氢代替汽油作燃料,可以在各种内燃机中使用,而且不需要对现在的内燃机作多大改动即可,甚至还能提高效率40%呢!