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氢气,意料之外的能源
发布时间:2016-8-31 16:44:20
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它不像石油那样如喷泉般有力地喷出;它不像天然气,与空气接触会产生橙色火焰;它也不像煤矿,漆黑一片。
无色,无臭,无声,极易挥发,地下氢气一直未引起人们的注意,地质学家甚至一度认为它们不存在。”它实在太不起眼了,如果不是专门去找,放在眼皮底下都发现不了。”法国石油与新能源研究院(IFPEN)地质学家埃里克·德维尔(Eric Deville)解释道。但现在,一切都表明,陆地之下蕴含着大量氢——更准确地说是氢气(H2),并源源不断地向外释放。

谁没听说过氢气燃烧只产生纯水的无上优点呢?又有哪个生态学家没有在内心深处幻想过利用这种化学元素为交通、工业提供动力,乃至创建一个全新的人类文明呢?
然而,这些梦想最后全在一个无法回避的现实问题面前化为泡影:虽然地球上氢元素无处不在,但都不是适于开采的形态。自然界似乎不存在纯氢,氢原子总是与其他原子结合,形成水(H2O)或碳氢燃料之类的化合物,我们只有使用代价高昂、污染环境的手段才能把它们提取出来。
每年有近7000亿立方米的氢气被用于工业生产,其中96%来自对煤炭、天然气和石油深度处理,其余来自难度颇高的水的电解。鉴于这一状况,业界略带不屑地把氢视为一种"能量载体"(energy vector),就像电力那样。
而现在,许多线索证明氢气是一种自然产物,换言之,它本身即是一种能源,尽管其储量还有待评估。
超能量元素
为此,近10年来,一些地质学家、地质化学家和石油工程师走遍全球,不畏艰险,到处探寻这种往往不知来历的气体。他们带着探测器,拿着地质图,寻找这些宇宙间最小、最轻、最难以捕捉,但单位重量能量最多的原子——其能量密度是天然气的2.5倍。
一种可能的未来能源就此崭露头角。这是一个特殊的时刻。有人兴奋,有人忐忑,有人认为这是人类文明的希望,有人则担忧这只是一场空欢喜。总之,人们对将来的看法不一。

重度污染环境的生产过程


目前的氢气生产对于地球来说是个灾难。人工制氢主要是通过对化石能源的精炼,因此生产1吨氢气,会释放大约10吨二氧化碳!当然,科学家也在开发其他技术,如通过可再生能源对水进行电解,或借助基因改造过的绿藻。另一种选择:在工厂里模拟能够产出氢气的地质过程。还有一种办法,就是回收“次生氢”,也就是那些在化工流程中产生却未得到利用的氢气,或是成千上万吨炼钢残渣自然释放出来的氢气。

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