“氢海绵”如何“吸”住氢气?科普中国网 2018-07-14 |
作者:徐超 苏秋成
2010年7月14日,波音展示“鬼眼”氢动力无人侦察机。如果要利用氢气来作动力,就必须能够做到储存和运输氢气!那么,人们所怎么做到的呢?
氢气是一种极佳的燃料,但是存储和运输非常困难,还存在着危险。除了可以采用高压气态存储和冷却压缩成液态两种方法外,科学家还发明了将氢气以固态存储的方法。
看不见、摸不着、轻飘飘的氢气居然能变成固体?为什么要把氢做成固体的方式呢?
原来,氢是很活泼的元素,它不仅能够与氧结合生成水,还能与许多金属化合,生成金属氢化物。金属氢化物在受热时,又会分解并释放出氢气。利用这个原理,可以用稀土元素(主要是镧系元素)与过渡元素组成的镧镍类合金或钛铁类合金来与氢结合,这些金属就像海绵吸水一样“吸住”氢气,本身就成了存储氢的“载体”。氢被“固定”在金属中后,储存和运输都变得更方便、更安全了。一旦需要使用,可以随时加热金属,从而释放出氢气。因此,这些具有储氢功能的金属氢化物又被称为“氢海绵”。
除了金属型的“氢海绵”外,还有其他一些储氢方法也正在研究试验中,比如有机化合物储氢、碳纳米管储氢、碳凝胶储氢、玻璃微球储氢、配位氢化物储氢等。无论是哪种方法或材料,其意图都是将气体状的氢固定成为固体的形态。例如,处于科研前沿领域的有机化合物储氢技术,就是利用一些有机液态化合物,如苯,使之和氢结合,在需要时通过“脱氢”技术把氢放出。这些有机液态化合物的储氢本领很大,而且可多次循环使用,寿命长达20年,因此是未来极具发展潜力的储氢方式。
关键词:储氢 氢海绵
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责任编辑:杨茗
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