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氢能发展历程

  1970年John Bockris或Lawrence W. Jones提出氢经济(Hydrogen economy)概念。由John Bockris 在美国通用汽车公司(General Motors)技术中心演讲时提出。当时发生第一次能源危机时,主要为描绘未来氢气取代石油成为支撑全球经济的主要能源后,整个氢能源生产、配送、贮存及使用的市场运作体系。

  氢经济(Hydrogen economy)是将氢作为一种低碳燃料使用,特别是用于取暖、氢汽车、季节性能源储存和远距离能源运输。氢经济作为一小部分低碳经济正在发展。为了逐步淘汰化石燃料并限制全球变暖,氢开始被用作燃烧燃料,只向大气释放干净的水,而不向大气释放二氧化碳。截至2019年,氢气主要用作工业原料,主要用于生产氨、甲醇和炼油。

  氢气在常规的储层中不是自然存在的。截至2019年,全球每年在工业加工过程中消耗的7000万吨氢几乎全部由天然气蒸汽转化(甲烷转化为氢气和一氧化碳及二氧化碳的化学反应)生产。只有少量的氢是由水电解而成。到2019年,还没有足够的廉价清洁电力(再生能源发电和核能发电),使得氢成为低碳经济的重要组成部分。二氧化碳是天然气蒸汽转化过程的副产品,但碳捕获和储存可以在天然气热解后进行,以捕获这些二氧化碳排放。

  1839年英国物理学家威廉·葛洛夫制作了首个燃料电池。而燃料电池的首次应用就在美国国家航空航天局1960年代的太空任务当中,为探测器、人造卫星和太空舱提供电力。从此以后,燃料电池就开始被广泛使用在工业、住屋、交通等方面,作为基本或后备供电装置。

  16世纪

  △ 1520年–-首次记录了由帕拉塞尔苏斯(Paracelsus,1494~1541年。瑞士医生、炼金术士、非宗教神学家和德国文艺复兴时期的哲学家)通过将金属(铁、锌和锡)溶解在硫酸中而观察到的氢。

  17世纪

  △ 1625年--詹·巴普蒂斯塔·范·赫尔蒙特(Johann Baptista van Helmont,1577~1644年)对氢的首次描述。首先使用“ Gas”一词。

  △ 1650年--德梅耶内(Turquet de Mayerne,瑞士医生,曾经为多位英国和法国国王当过御医)通过稀硫酸对铁的作用获得了一种气体或“易燃空气”。

  △ 1662年-罗伯特·波义耳(Robert Boyle,1627年~1691年,爱尔兰自然哲学家)定律,阐述在定量定温下,理想气体的体积与气体的压强成反比。

  △ 1670年--罗伯特·波义耳(Robert Boyle,1627~1691通过金属与酸反应产生氢。

  △ 1672年--罗伯特·博伊尔(Robert Boyle)的新实验的揭示“接触火焰与空气之间关系”。

  △ 1679 --法国物理学家、数学家、发明家丹尼斯·帕平(Denis Papin,1647~1712年),发明高压锅,并制作了-安全阀。

  △ 1700年--法国化学家尼古拉斯·莱默里(Nicolas Lemery,1645~1715年)表明,硫酸/铁反应中产生的气体在空气中具有爆炸性。

  18世纪

  △ 1755年--英国化学家、物理学家约瑟夫·布莱克(Joseph Black,1728年~1799年)确认存在不同的气体并有不同的潜热。

  △ 1766 年--亨利卡文迪什(Henry Cavendish,1731~1810年),英国化学家、物理学家) 发表于“关于漂移,人为架子”“的说明脱燃素空气”通过与锌金属反应盐酸并分离比空气轻的气体7?11倍。

  △ 1774年--发现氧气的英国化学家约瑟夫·普里斯特利(Joseph Priestley ,1733~1804),对氧气进行了分类。

  △ 1780年--菲利斯·丰塔纳(Felice Fontana,1730~1805,意大利生理学家)发现水煤气变换反应。

  (水煤气变换反应(Water-Gas Shift Reaction,简称WGSR)主要应用在以煤、石油和天然气为原料的制氢工业和合成氨工业中,另外在合成气制醇、制烃催化过程中,低温水气变换反应通常用于甲醇重整制氢反应中大量CO的去除。一氧化碳和氢气都是会燃烧的气体,工业上把这样的混合气叫“水煤气”。探究水煤气变换反应研究进展,研究其催化剂发展状况具有重要意义)。

  △ 1783年--安东尼·拉瓦锡(Antoine Lavoisier(1743~1794年),法国化学家先驱,近代化学奠基人之一,被人称为近代化学之父。)为其取了氢的名字(Gk: hydro = water, genes = born of)

  △ 1783年--雅克·查尔斯(Jacques Charles,工程师)用波义耳的方法制造氢气。他们耗费了250千克的硫酸和500千克的铁,生成的氢气被巧妙地填充进了一个直径3.7m的浸胶织物气球中。一切准备就绪后,气球于1783年8月26日晚秘密被送至战神广场。乘坐氢气球“ La Charlière”号进行了首次飞行。雅克·查尔斯(Jacques Charles)和助手罗伯特兄弟实现了第一次无人的氢气球飞行。


世界上第一个氢气球就被当成恶魔被这么毁掉了

  △ 1783年--安东尼·拉瓦锡(Antoine Lavoisier,1743~1794年)和拉普拉斯拉普拉斯(Pierre Laplace,1749-1827 年 ,法国天文学家、数学家)用冰量计测量了氢气的燃烧热。

  △ 1784年--让·皮埃尔·布兰查德(Jean-Pierre Blanchard)尝试了一个可抛弃的氢气球,但它没有转向。

  △ 1784年--Lavoisier Meusnier发明铁-蒸汽工艺,通过使水蒸气在600°C的炽热铁床上流过而产生氢气。

  △ 1785年--让·弗朗索瓦·皮拉特·德· 罗齐耶(Jean-François Pilâtre de Rozier)制造了混合式罗齐耶尔气球。

  △ 1787年--查尔斯定律(气体定律,阐述有关体积与温度的关系)。

  △ 1789年--Jan Rudolph Deiman和Adriaan Paets van Troostwijk使用静电起电器产生的电通过莱顿(Leyden)罐中进行首次水电解。

  △ 1800 年--威廉尼克尔森(William Nicholson)和安东尼卡莱尔(Anthony Carlisle)利用伏打电池分解水成氢和氧由电解。

  △ 1800年--约翰·威廉·里特(Johann Wilhelm Ritter)用一组重新排列的电极重复实验,以分别收集两种气体。

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【编辑:叶先生