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液氨有望成为绿色新能源1

2019-11-26 00:05:18| 来源:| 编辑:| 点击:8次

液氨有望成为绿色新能源

在一些卫生条件不太好的厕所里,我们有时会闻到一种刺鼻的气味,其中就有氨气在作怪我们很难把刺鼻的氨气和燃料联系起来最近,日本科学家找到了一种廉价的合成氨技术,有望让液氨进入绿色新能源的大家庭有科学家预测,氨能甚至有望取代氢能,成为重要的新一代绿色新能源

氨气在常温下是一种无色有刺激性臭味的气体,这使得人们对之退避三舍目前,在生活中氨气往往不单独使用,要么用于制造工业用的冷却剂,要么用于制造农业用的肥料鲜为人知的是,氨气是一种清洁的可燃气体氨气是由氮元素和氢元素组成的一种化合物,1个氨分子中含有1个氮原子和3个氢原子,氨气在完全燃烧后只会产生水和氮气两种化学物质這兩種物質都不是污染性物質,不會危害人和其他生物的健康

既然氨气燃烧起来清洁无污染,为何以前没有推广使用这是因为氨气作为一种燃料有三大局限性第一,氨气本身是一种污染性气体,如果储藏不善泄漏出去,会危害人体健康,对人体的皮肤、呼吸系统和神经系统造成损伤,吸入过多甚至有丧命之忧第二,制造氨气的成本太贵,目前工业上制造氨气是在高温高压的条件下,利用催化剂把氮气和氢气合成氨气第三,氨气在空气中不能燃烧,需要在纯氧中才能燃烧

在氨气的三大局限性中,最困难的是如何降低制造成本的问题,因为避免泄漏的问题比较好解决,需要纯氧也不难要降低制造成本,则需要技术上的突破,因为氨气的合成比较昂贵传统合成氨气的方法贵主要是因为需要高温高压,这是一个高耗能的过程而日本东京大学“催化反应工程学”副教授西林仁昭带领的研究小组,成功研发出一种新技术,他们通过使用一种含“钼”的化合物作为催化剂,可以在常温常压之下完成氨的合成,合成过程不需使用任何其他燃料,大幅减少了氨合成的成本

通过分析氨气的合成过程我们可以发现,合成氨气需要氢气,而且氢气本身就是可燃气体,燃烧条件又比氨气要求低,不需要纯氧,在空气中就可以燃烧可以说,氨燃料其实是氢燃料的一个变种也许有人会问,既然氢气本身就可以燃烧,我们为何要把它合成氨气呢

这是不是有些多此一举

这是因为氢气作为一种燃料在使用过程中有两个问题,一个是储存和运输问题,一个是安全问题氢气的燃点很低,燃烧很剧烈,作为家用燃气极容易发生爆炸氢气密度很小,如果作为交通工具的燃料,则必须进行液化后存储和运输,偏偏氢气很难液化,因为它的液化温度是零下253摄氏度目前,往往是用一些特殊的且昂贵的合金材料或金属化合物来储存氢气

如果把氢气变成氨气,那些不利的因素都被消除了首先,氨气的液化温度是零下33℃,这个低温相对比较容易达到液化过后,氨就可以像石油那样储存和运输了,非常方便另外,氨气不能在空气中直接燃烧,它的安全性比石油和氢气要高得多即使不考虑氨气本身的污染性,氨气的安全性也决定了我们在家中煮饭烧水时不能用氨气这种燃料

有科学家预测,如果西林仁昭等人合成氨的技术能够在工业上得以推广,那么氨将很快取代氢,成为一种重要的绿色新能源在将来,液氨可能作为一种交通工具的燃料而被广泛使用各地可能出现不少液氨燃料站液氨不但将成为汽车和轮船的燃料,还可以成为航空航天的重要燃料对航空航天领域来说,液氨的安全性将成为它被选作燃料的一个特别重要的因素

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