向水和微生物要氢能源

清风明月

    向水和微生物要氢能源
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6 U1 I$ Z4 m  _       在发展未来的动力预测中，人们对理想的未来的主要能源之一氢，越来越重视了。氢气在空气中燃烧，可达到1000T的高温；在氧气中燃烧，可达2800℃的高温。它产生的热量比汽油高得多，每升氢放出的热量为1千克汽油的3－4倍。
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6 n. D* r1 i2 W! C  \2 ?　　若将氢气冷却至-240℃以下，再经过加压，氢就变成一种无色的液体--液态氢。这是火箭、火车、飞机、轮船、汽车等的极佳燃料。
　　
1 v1 q* f1 I" B" Q  @　　科研人员经过多年的研究，已找出两种较为方便的制氢方法：一是光电化学电池分解水制氢。二是生物制氢，人工模仿植物光合作用分解水获取氢气。
　　根据目前科学家的研究，还可利用微生物产生氢气。这方面的最初探索，大概在1942年前后。科学家们首先发现一些藻类的完整细胞，可以利用阳光产生氢气流。7年之后，又有科学家通过实验证明某些具有光合作用的菌类也能产生氢气。此后，许多科学工作者从不同角度展开了利用微生物产生氢气的研究。近年来，已查明有16种绿藻和3种红藻类有产生氢的能力。藻类主要是通过自身产生的脱氢酶，利用取之不尽的水和无偿的太阳能来产生氢气。这是太阳能在微生物作用下，转换利用的一种形式，这个产氢过程可以在 15－40℃的较低温度下进行。
　　科学家们把具有产生氢气能力的细菌划分为4个类型：一种是依靠发酵过程而生长的严格厌氧细菌；第二种是能在通气条件下发酵和呼吸的兼性厌氧细菌；第三种是能进行厌氧呼吸的严格厌氧菌；第四种是光合细菌。
8 g  L3 J) z# }+ y　　利用微生物生产氢气，在一些国家曾做了中间工厂的试验性生产，结果令人满意。采用活力强的产气夹膜杆菌，在容积为10升的发酵器中，经8小时发酵作用后，产生约45升氢气，最大产氢气速度为每小时18－23升。利用微生物生产氢气燃料，目前尚处于研究探索或小规模试产阶段，离大规模工业化生产尚有不小距离。
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　　氢的储存和携带也很困难。若把它压缩到容积为40升的钢瓶中，加到150个大气压时，钢瓶内才能容0.5千克的氢；若把氢液化又需消耗大量的能量。经过多年研究，已找出了携带和储存氢气的方法。这些方法是：
2 c+ b3 b4 |# K& z9 V# Z5 M* J      （1）用海绵状的吸氢金属将氢储存起来，使用时吸氢金属将氢放出。这种方法既减轻重量，便于携带，又可储存较多的氢。
　　（2）利用某些金属氢化物（例如钒化氢）可以随温度变化的特点来储存和放出氢气。当温度由25℃升高到200℃时，钒化氢放出氢的压力就由1.9个大气压急剧升高到870个大气压。
2 W4 d3 O; `; `, V' _1 Y0 v　　目前，氢能源的发展由于制造氢的价格昂贵而受到制约，它比矿物燃料要贵2－3倍。同时氢的密度很低、体积大，要缩小体积，需在零下252℃的极低温和高压下进行，要消耗大量的能源。目前一些国家都在研究使用氢的发动机，研制用氢作燃料的汽车和飞机。此外，开发、运输和储存技术也还有待进一步解决。

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