氢气和氧气分子个数比
氧气是一种无色无味的气体,是氧气最常见的元素形式。熔点为-218.4℃,沸点为-183℃。不溶于水,约30毫升氧气溶解在1L水中。氧气在空气体中约占21%。液氧是天蓝色的。氧气是一种蓝色晶体。
氢气,化学式H,分子量2.01588,常温常压下为可燃气体。无色透明,无嗅无味,不溶于水。氢气是世界上已知最小的气体。氢气的密度只有空气体的1/14,即在1个标准大气压、0℃的情况下,氢气的密度为0.089g/L,因此,氢气可以作为飞艇和氢气球的填充气体(由于氢气易燃不安全,飞艇多充氦气)。氢是相对分子量最小、还原性强的物质,常作为还原剂参与化学反应。
氢能的应用领域
1.氢燃料电池船
从技术上看,氢燃料电池在船舶应用上有三大优势,优于传统的燃油船和动力电池船。氢燃料电池船基础技术成熟,但成本高。船用氢燃料电池模块从200kw扩展到兆瓦级,电能效率超过55%。
目前氢能源船领域还没有成熟的商用船,技术研发正在积极实现成本降低和全链路技术链整合,以推动围绕氢燃料电池船形成完整的产业链。2018年以来,我国陆续出台多项政策,从技术研发、落地推广等角度推动氢燃料电池船的发展。预计2025年,改造后的氢燃料电池系统和新建的氢燃料电池船将分别达到400艘和200艘。
2.装有氢燃料发动机的船只
日本“绿色增长战略”提出,到2050年将现有传统燃料船全部改造为氢、氨、液化天然气(LNG)等低碳燃料动力船,推进氢燃料电池系统和短距离、小型船舶电力推进系统的研发和普及;推动氢、氨燃料发动机、附属燃料箱、远航大型船舶燃料供给系统的开发和实用化进程。
全球船用发动机领导者瓦克西兰预计2021年推出氨混合燃料发动机,2023年推出纯氨燃料发动机,2025年推出纯氢燃料发动机。中国航运企业也在积极研发氢氨发动机和氢燃料燃气轮机。