科學家找到了具有吸收氫氣這種特殊功能的材料——貯氫金屬、薄膜金屬氫化物、某些無機物和某些有機液體氫化物，為解決氫氣的貯存問題指明了方向。
基本介紹
- 中文名：貯氫金屬
- 實質：吸收氫氣這種特殊功能的材料
- 意義：解決氫氣的貯存問題指明了方向
- 屬於：金屬
貯氫金屬,製取氫的方法,貯氫的辦法,
貯氫金屬
關於氫氣的化學常識可能你已經知道了很多，可是你是否知道，氫還是一種未來的能源呢！
氫能夠燃燒，是一種高熱值的燃料，燃燒1公斤氫可放出34000大卡的熱量，常規燃料中還沒有哪一種可以與它相比呢！在燃燒過程中，氫與氧結合生成水，水對環境不會造成任何污染。所以，可以說氫是最潔淨的燃料。
但是氫氣密度小，1.5×10Pa下，40L鋼瓶只能裝約0.5KgH2。氫氣熔點低，難液化，液氫存儲困難，也不安全。20世紀70年代後，
貯氫金屬並不是簡單的吸附氫氣，而是通過化學方法貯存氫氣。許多金屬及合金都能與氫氣發生化學反應，形成氫化物。貯氫金屬材料是那些具備良好的吸收和釋放氫氣能力的金屬或合金。在一定的溫度、壓力條件下，貯氫金屬吸氫，形成氫化物；改變條件（如升高溫度或降低壓力），發生逆向反映，再釋放出氣態氫。這個過程可以循環進行。直至貯氫金屬失效。如鑭鎳合金（LaNi5），在室溫和適當壓力下可以吸收氫氣，形成LaNi5H6；在一定條件下，所吸收的氫氣能釋放出來。
現在，貯氫金屬已具有相當廣泛的套用。以貯氫金屬貯存的氫為動力的氫能汽車已有實驗樣品，我國在1980年就研製出第一輛氫能汽車。科學家們預言，氫能將成為21世紀的重要能源
製取氫的方法
製取氫的方法很多，例如電解水，但是這要消耗大量能源。在一般情況下，用電解水法製取的氫作燃料是不合算的。於是科學家又在研究更經濟的制氫方法，其中，比較引人注目的一種研製方法叫光分解法。太陽光是一種取之不盡的天然能源，利用太陽光分解海水，這大概是我們尋找無污染能源的最有希望的方法。但是，新的問題也隨之出現了。除了光分解水的技術問題之外，還有一個氫的貯存問題有待解決。
現在一般都用一種鋼製的耐高壓容器——氫氣瓶來貯存氫氣。瓶里的氫氣即使加到150個大氣壓，所裝氫氣的重量也不到氣瓶重量的1/100，而且還有爆炸的危險。顯然，這種貯存方法對於在工業上和生活上大量使用氫氣是不合適的。
正當人們為解決氫氣的貯存問題而苦苦思索之時，金屬材料的最新研究成果給我們帶來了希望。
科學家發現，有些金屬具有捕捉氫的能力，這類金屬叫做貯氫金屬。它們在一定的溫度和比平衡分解壓高的壓力下能夠大量吸收氫氣，一個金屬原子可以與兩三個乃至更多個氫原子結合，形成金屬氫化物。以後，當我們把這種金屬氫化物加熱時，它又會發生分解而放出氫氣。
從理論上講，相當於氫氣瓶重量1/3的某些金屬，就能“吸收”與氫氣瓶貯氫容量相當的氫氣，而它的體積卻不到氫氣瓶體積的1/10。
貯氫的辦法
具有貯氫能力的金屬和合金已經發現不少，其中接近實用化的有如下幾種。鈦鐵合金是一種比較便宜而實用的貯氫材料。它的分解壓在室溫附近是幾個大氣壓。用它來取代有易爆危險和體積龐大的氫氣瓶，重量可以減輕一半。鑭鎳合金和鎂鎳合金也受到人們普遍關注。特別是鎂鎳合金，是一種具有很好的貯氫能力且價格比較便宜的材料。氫鎂結合生成二氫化鎂，100公斤二氫化鎂所含的氫可供汽車行駛數百公里的路程。不足之處是，它的放氫溫度比較高，氫氣釋放速度比較慢。
貯氫的辦法找到了，氫作為燃料的套用也會更加廣泛。用氫作為高速飛機的燃料時，可以大大提高飛機的有效載荷、航速和航程。若用氫代替汽油作燃料，可以在各種內燃機中使用，而且不需要對現在的內燃機作多大改動即可，甚至還能提高效率40%呢！
