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氢为什么不能像出租车加天然气那样直接供内燃机适用呢?不能研发吗?

2023-03-20 08:58| 来源: 网络整理| 查看: 265

这个问题是个很好的问题,其实氢气也是可以用在内燃机上直接使用的,氢气内燃机与氢燃料电池是氢能源利用的两种不同方式,它们的能源转换过程也存在一些差异:

1. 燃烧方式:

氢气内燃机是利用氢气与空气混合后在燃烧室内进行燃烧,实现内燃机转动,因此是利用化学能转换为机械能的方式。但是,在氢气内燃机中,由于氢气易燃、燃烧温度较高,需要通过特殊的燃烧室、点火系统等增加成本与技术难度,并且还会产生一定量的氮氧化物等有害气体排放。

相反,氢燃料电池是通过化学反应从氢气中提取电能来产生电力。它将氢气与氧气反应后,释放出电子,转化成电能,形成电池的工作电流。这种方式下产生的废气仅为水蒸气等气体,是一种零排放的清洁方式。

2. 效率:

氢气内燃机在燃烧过程中会产生一定的热能和噪音,并且由于燃烧不充分等问题,其燃烧效率不如燃料电池。

而氢燃料电池在电能转换过程中可以同时产生热能,充分利用能量,所以其能源利用效率更高。此外,氢燃料电池的噪音也比内燃机低很多,对环境的污染较少。

氢气内燃机的能量利用效率约为25%至30%左右,而相较之下,氢燃料电池的能量利用效率可以高达50%以上,甚至可以达到60%。

氢气内燃机的能量利用效率受多重因素影响,例如燃烧室的设计、氢气的纯度、模式匹配等。与传统的内燃机相比,氢气内燃机燃烧所产生的废气也更加干净,不会产生二氧化碳、一氧化碳等有害气体,但它的能量利用效率相对较低。

氢燃料电池则利用氢气和氧气,通过化学反应来产生电能。在能量转化过程中,氢燃料电池不需要燃料燃烧,因此废气排放量非常低,是一种零排放的能源转化方式。同时,氢燃料电池的能量利用效率相当高,减少了能量在能量转换过程中的浪费。

因此,从能量利用效率和环保方面来看,氢燃料电池是一种更加可取的氢能源利用方式。

虽然氢气内燃机能够直接将氢气转化为机械运动,但是因为其存在燃烧不充分、产生废气等问题,且效率不高,所以相对来说不如氢燃料电池更加环保、高效和安全。因此,在未来氢能源的应用中,氢燃料电池有望成为氢气的主要利用方式。



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