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       氫元素幾乎都以化合物的狀態(tài)存在，主要存在于水和碳?xì)浠衔镏?，是取之不盡、用之不竭的元素。氫氣是清潔、高效燃料，燃燒產(chǎn)物是水，沒(méi)有其他污染物。以摩爾為單位，氫氣燃燒放熱的化學(xué)方程式如下：

2H2+O2 → 2H2O+483.6kJ

按質(zhì)量計(jì)，氫氣的燃燒熱為1．2×10（5次方）kJ／kg，是汽油的3倍。這種高密度能量的氫氣可作航天動(dòng)力燃料（但要注意爆炸和滲入金屬等特性），可以像天然氣、汽油一樣儲(chǔ)存起來(lái)調(diào)劑使用。

       要從化合物中得到氫氣作為能源使用，需要用另外的能源來(lái)交換。最常用的是用電能電解水制得氫氣。一般電解水用15％KOH水溶液作電解質(zhì)，電極反應(yīng)如下：

陰極：2K+＋2H2O＋2e- → 2KOH＋H2

陽(yáng)極：2OH- → H2O＋1/2O2＋2e-

電解時(shí)所用電極最理想的是鉑系金屬，但因太貴，可用鎳或鎳上鍍微量的鉑，為了降低成本，常用遮鍍鎳的鐵電極。

       當(dāng)今世界上汽車(chē)已超過(guò)6億輛，文明世界離不開(kāi)汽車(chē)。汽車(chē)業(yè)發(fā)達(dá)的原因主要在于有廉價(jià)的汽油。氫燃料電池汽車(chē)已出現(xiàn)，將會(huì)逐漸和汽油汽車(chē)爭(zhēng)雄。

       氫燃料電池的構(gòu)造示意于圖4．6．1。汽車(chē)上安裝這種電池，同時(shí)攜帶氫氣和氧氣，使它們?cè)陔姵刂修D(zhuǎn)化為水，并產(chǎn)生電能開(kāi)動(dòng)汽車(chē)。2010年上海世博會(huì)園區(qū)中的百余輛交通車(chē)，就是以氫燃料電池為動(dòng)力，它實(shí)現(xiàn)了碳的零排放。

       氫氣很輕，密度很?。?．089g／L），單位質(zhì)量占的體積大，很難液化（臨界溫度－240℃），且易于泄漏，作為車(chē)輛燃料，儲(chǔ)藏和攜帶氫氣是需要重點(diǎn)攻克的難題。采用低溫下液態(tài)的氫氣，溫度要在－250℃左右，用優(yōu)良的絕熱材料才能實(shí)現(xiàn)。采用高壓壓縮，高壓鋼瓶20MPa下儲(chǔ)氫，H2只占鋼瓶重量的1．6％。儲(chǔ)存在儲(chǔ)氫合金中，如鐵-鈦合金，鑭-鎳合金，充氫氣時(shí)溫度較低，H2與合金結(jié)合在一起，當(dāng)加熱時(shí)，壓力在1MPa以下，放出H2，儲(chǔ)氫量?jī)H占合金重的1％－2％。上述幾種儲(chǔ)氫方法都不令人滿意。

       攻克儲(chǔ)氫難關(guān)是利用氫能源的關(guān)鍵，化學(xué)家們正在進(jìn)行研究實(shí)驗(yàn)，制備容易和氫結(jié)合又容易釋放出氫氣的化合物或某種組成的體系，相信在不久的將來(lái)一定會(huì)實(shí)現(xiàn)。低碳產(chǎn)業(yè)和清潔能源的指引加上石油危機(jī)的催迫，實(shí)現(xiàn)氫氣汽車(chē)的理想一定會(huì)實(shí)現(xiàn)。