我是搞新能源的,这里大致给大家介绍一下现阶段氢能利用的技术进展与障碍。
首先,氢能的利用是一种比较理想的清洁能源,清洁高效,储能效率理论上很高很高。氢的制备,储存,使用,都是现阶段新能源科学研究的重点。
制备氢,目前流行的手段很多,光催化,热解,还有水煮煤,生物质催化热解,很多很多。效率通常不太高,效果越好的催化剂往往价格也越吓人,都是些贵金属和贵金属氧化物,有的还有毒。而催化剂的效果在光照下衰退的也很快。所以现阶段,制备氢气的一个重要问题,就是开发廉价,不含贵金属,对环境友好的高效催化剂。另外一种可能,核电普及以后,如果电池技术没办法跟上的话,氢也是一种替代储能方式,直接粗暴的用核电电解水制氢也不是不可能。
储存氢,方法也很多,压缩成液态罐装,用特殊金属化合物储存,效果来看还不错,主要是循环性能面临挑战。氢分子是很小的,容易渗入材料的内部破坏其结构,往往多用几次就脆了,成粉末状了。这是一个大问题。
使用氢。可能大多数朋友都简单的认为使用氢就是燃烧,跟汽油一样。其实现在研究氢内燃机的人是很少的。真正有前景的,是氢燃料电池。燃料电池的优点是可以绕开卡诺极限,效率比内燃机高的多。反应的产物也就是题主说的水,是完全清洁无害的。燃料电池的技术现在来说还是比较成熟的了,投入应用可能性很大。
最后总结一下,利用氢能,是能源行业的梦想。现阶段也许没办法简单的实现题主的设想,但我相信会有这样一天的。全体新能源行业的同伴们都会以此为目标,不懈奋斗。