請問氫氣燃料的來源？ - 社會議題

By Odelette
at 2007-10-04T00:00

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所謂氫能源聽起來很理想，但是氫氣從那裏來？
電解水？那要先使用電能將水分解成氫和氧，然後再將氫氣氧化成水....這這這，這和電池車有啥不同？
參考一下http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qi...
那麼氫能源可視為新的能源嗎？由碳氫化合物中取得，那也會損失部分能量吧！
最後核能是否仍是唯一的解決之道？
☞請針對我的問題回答，謝謝。
已更新項目:
→氫能源的氫氣來源是把空氣中的氫氣和二氧化碳分離，
請教孤帆大師，空氣中含有少量氫氣是有可能，但不會是氫氣來源吧....＝＝||
你是指空氣中含有成分可分離出氫氣和二氧化碳嗎？那是碳水化合物才有可吧？
2 個已更新項目:
ericchou831大大你的意思是指氫能源是用來當電能貯存的形式嗎？
「風能所產生的間斷且不連續的電力對整體電力網路來說，將造成無法有效調節及管理的影響」是指現在我們的電廠供電系統原本就這個問題嗎？
我們目前的電力系統對產生的電能並不能充分利用，因此用氫作為電能的貯存才是其價値所在，你的意思是醬子嗎？
那麼「氫能源」本身並不算是可「獨力獲得」的完整能源嘍？沒有其他的途徑可取得這個氫氣呢？
3 個已更新項目:
使電能具有移動性，不需要每次都要找到插座才能接上電源。這部份我瞭解了。
「風能所產生的間斷且不連續的電力對整體電力網路來說，將造成無法有效調節及管理的影響」
這句是指我們現今的電廠供電體系並不能有效貯存電能嗎？所以需要藉氫氧來補足缺少的環節？不能用蓄電裝置來貯存平時產生電能，待用電尖峯時間再供應嗎？（sorry，這部分我完全沒有概念）....^^

Tags: 社會議題

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By Isabella
at 2007-10-07T17:39

你的問題不好回答，不過有幾個趨勢你可以注意一下。
雖然說氫的來源有很多(像是石油裂解過程所產生的氫等)，這些管道充其量只是副產物罷了，算不上是氫的主要來源。我本身從事燃料電池與風力發電相關產業。發現了一個趨勢，未來氫氣的重要來源之一，可能是風力發電等再生能源電解水所產生的。以風力發電來看，丹麥地區風力發電的比例是最高的，約佔該國電力來源的1/5，但該國只利用了1/3的風力發電產能，其他的2/3必須輸出到德國,挪威,和瑞典等地區。(當風力發電的電力佔整體發電量的10%以上，風能所產生的間斷且不連續的電力對整體電力網路來說，將造成無法有效調節及管理的影響, 節錄自 D. C. Holzman, Environmental Health Perspectives, 115 (2007), A358-A361）。若丹麥將多餘的風能電力轉化為氫氣，丹麥將有一個穩定的氫氣來源。你可以將氫氣視為一個儲能媒介，藉由燃料電池把氫氣轉為電能。現有的電動車是用鋰電池來儲能，優點是能源密度高，缺點是充電的時間過長（想想你的手機用電池，更何況是放進汽車鋰的電池，充飽可能要一天吧），汽車不可能每天在那邊花幾個小時充電。燃料電池車雖然也是使用電能，但他不需要充電，只需要花幾分鐘灌入氫氣就可以跑上五六百公里。跟現在的汽油使用方式一樣。
個人認為核能只可能是過渡時期的氫能來源，因為核能用的鈾礦也像石油一樣，並非取之不盡，更何況核能還是被列為對環境不友善的能源之一。
國內的中油也已經引進氫氣生產技術，以及加氫站的設置。以各國的技術發展方向來看，氫能汽車的技術以及周邊設備已經成形，什麼時候會被大量採用這要看石油的價格與庫存而定。另外值得注意的是，石油等燃料的使用也加速了全球暖化，這個問題也會影響氫能時代來臨的時間點。
2007-10-05 12:35:30 補充：
可以把氫氣看成是電能（能源）的載體，這樣會比較貼切。也就是說，當我們要用到電能時，就把他從氫氣裡釋放出來。也就是你說的，是電能的儲存形式。如此一來電能就比較具有移動性，不需要每次都要找到插座才能接上電源。這個能源使用方式對汽車來講是最具有優勢的。另一方面也最環保。
2007-10-05 12:35:37 補充：
風力發電是間歇且非常的不連續。簡單的說，這個很不好預測的電力對電力網路來說，增加了管理上的問題，需要增加許多電力設備來作好風力發電的電能管理，由於風力電力有時非常微弱，弱到無法利用，有時卻突然有大電流出現，對電力網路設備造成負擔，這些都是風力面臨的問題。
多餘的風力電力用來製氫只是個權宜之計，並非風力發電的原意。
至於氫氣要打從哪裡來，我得先作一下功課在跟你說。
2007-10-07 23:11:18 補充：
目前的儲能技術不足以解決風力發電的問題。較小規模的儲能裝置還是以鉛酸電池為首選。鉛酸電池有很多缺點，包括充電速度慢、重量太重、易污染環境、使用壽命短等，最重要的是它的儲能密度不大，儲存少量的電能卻要耗用相當的體積與重量，所以使用蓄電池的電動汽機車，充電一次所能行駛的距離都受到很大的限制。目前大規模的電能只能使用「抽蓄水力」，利用兩個水池的水位落差來儲存能量。
台灣對大型儲能技術都還很陌生，研究的人也不多。飛輪儲能技術與全釩氧化還原液流電池很有可能是未來儲能技術的解決方案。
2007-10-07 23:23:04 補充：
飛輪儲能技術（註一）
飛輪儲能技術，是以動能的方式把電能儲存起來，因此又可稱為「動能電池」，其儲能密度高、功率大、效率高（80～90％）、壽命長、無污染，是一項相當吸引人的設計。飛輪系統在充電時，電流流經馬達驅動飛輪增加速度，藉由飛輪旋轉運動，將能量以動能（旋轉）的形式儲存電力。飛輪所儲存的能量和它的質量成正比，也和旋轉的速度平方成正比，所以只要不斷的提升飛輪的轉速，其所儲存的能量就能不斷的增加。但實際上，轉速提升時，飛輪所受到的應力也增加，所以最高的轉速就受限於飛輪材料所能承受的最大應力。另一方面，如果要長時間儲存能量，飛輪旋轉時軸承的摩擦損耗與空氣阻力，都會使飛輪的儲能性能減低。
2007-10-07 23:26:21 補充：
全釩氧化還原液流電池- Vanadium Redox-Flow Battery（VRB)
透過對不同價態的釩離子進行氧化還原的過程來儲存電力。釩電池具有絕佳的電化學反應可逆性，所以活化過電位(activation overpotential)低，使其擁有理論上最快的充放電速率。釩電池的反應中，其電化學活性物質均以離子態存在於電解液中，且充放電過程中不涉及任何相變化，與一般商用二次電池涉及到液固相變化不同。釩電池均相反應的形式更進一步加快了其反應速率，且能完全地充電與放電，無須擔心對電池的傷害；充放電過程中，電化學活性物質不需擔心因為相變化而被消耗，所以擁有較長的循環壽命(cycle life)。
2007-10-07 23:31:36 補充：
解決太陽能，風能，潮汐能等不連續發電的儲能技術技術還在發展階段，個人比較看好VRB的發展。大陸2000年前就已經開始研究VRB，台灣研究釩電池的人很少，幾乎找不到繁體中文的資料。現有資料都是簡體中文與英文。國內有一家公司正積極投入釩電池關鍵零組件的專利開發，應該有很高的機會可以切入國外的供應鏈。

By Todd Johnson
at 2007-10-06T11:43

Sorry！我可能會錯意了，目前氫氣主要來源仍是自碳氫化合物中取得，比例最多的是天然氣佔了45%，其次是是自石油中提煉，水電解法取得的只佔了4%。
感謝kick大大的指正！
http://www.eoearth.org/article/Hydrogen_production...
http://blog.yam.com/oilinsight/article/6236148

By Tristan Cohan
at 2007-10-07T02:25

=>> 氫氣從那裏來？
現今工業技術中
各式產氫方式以熱化學法最有效率
產氫的熱化學法主要有三 :
– Sulfur-Iodine Process (S-I)___硫碘製程
– Westinghouse or Hybrid Sulfur (HyS) Cycle___硫化物製程
– Japanese Ca-Br-Fe or Modified Ca-Br___鈣溴製程
由於這些熱化學法都要極高的溫度才能有效進行
又考慮各項能量來源後.....這重責大任就託付給"核能"了........
於是....近年積極研發的第四代反應器(GEN IV)
將會負起 "發電" "產氫" 關係人類能源來源的重責大任......
石化燃料不是將耗盡 , 就是被 "京都議定書" 所封印.........
再生能源又只能當臨時演員.........
核能啊核能........人類的未來就靠"你"了啊...........
=>> 核能是否仍是唯一的解決之道？
以你所知依你所問答案是"O"...........
但我個人所知恐怕是"X"...........
能源浩劫的砸刀已經落下只是人類尚未身首異處
核能雖能 "發電" "產氫"
但靠核能並不能幫人類完全解決能源浩劫的問題
只是讓人類別死的太難看罷了...........囧rz
===== 相關資料 =====================================
<1> 美國能源部---氫能計畫---首頁網址如下 :
http://www.hydrogen.energy.gov/production.html
有介紹氫能各方面的情形包括製造儲存.....等
其中有資料介紹 "核氫行動 (NHI)"
http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review06/5_nuc...
內容主要探討研製產氫設施的問題
前半部也提到產氫的熱化學法: 硫碘製程 , 硫化物製程 , 鈣溴製程
還有資料標題是 "用核能產氫"
http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review05/pd36_...
主要是介紹不同機構研究的不同方向__為求分進合擊之效
以及未來研究進度規劃__有進度表也要時間表.....以免太遲了......
<2> 在 GenIV 官方網站中
許多能產生高溫的第四代核反應器也都設計有"產氫"功能
很容易找到相關資料如下 :
http://gif.inel.gov/roadmap/pdfs/very_high_temp_ga...
<3> 在全球氣候與能量計畫官網中
亦有 " 從太陽能與核能中熱化學產氫 " 之介紹
http://gcep.stanford.edu/pdfs/hydrogen_workshop/Sc...
最後直接來看看 "2005燃料電池研討會" 的投影片
http://fuelcellseminar.com/pdf/2005/Friday-Nov18/S...
投影片中先是提到"氫經濟"的來臨與其需求量之大
第4頁提到各種產氫的能量來源......
第5頁說 " 縱觀現今工業技術 , 核能是唯一可行, 乾淨的大量能量的來源 "
第8頁列出使用核能來產生氫的方式與其效率----以熱化學法最有效率
第10頁產氫的熱化學法主要有三 :
– Sulfur-Iodine Process (S-I)___硫碘製程
– Westinghouse or Hybrid Sulfur (HyS) Cycle___硫化物製程
– Japanese Ca-Br-Fe or Modified Ca-Br___鈣溴製程
之後就提到核電廠再架上產氫工廠的介紹
以及未來氫能價格的預估價格等........

===================================================
以上為不刊之文........除非內容出現重大瑕疵..............

請問氫氣燃料的來源？ - 社會議題

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