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什麼是國有資產的資源 2025-06-29 07:39:50

電解氫的最低成本是多少

發布時間: 2022-12-21 00:07:39

『壹』 電解水制氫一公斤需要多少電

56度電。

目前的電解水制氫還有一個成本問題,電解水制氫的耗電量是每公斤氫需56度電,按一度電0.3元的電價計算,1公斤氫的用電成本就是16.8元。用光伏電電解水制氫的成本也約為16.94元/公斤。

水電解制氫是一種較為方便的製取氫氣的方法。在充滿電解液的電解槽中通入直流電,水分子在電極上發生電化學反應,分解成氫氣和氧氣。

製作原理:

在一些電解質水溶液中通入直流電時,分解出的物質與原來的電解質完全沒有關系,被分解的是作為溶劑的水,原來的電解質仍然留在水中。例如硫酸,氫氧化鈉,氫氧化鉀等均屬於這類電解質。

在電解水時,由於純水的電離度很小,導電能力低,屬於典型的弱電解質,所以需要加入前述電解質,以增加溶液的導電能力,使水能夠順利地電解成為氫氣和氧氣。

『貳』 電解出1立方米的氫氣要多少電哪

水-->電解出 氫氣+氧氣
此題利用電子守恆
1、1立方米氫氣在標准狀態下可以算出其「物質的量」也就是摩爾數n=1000L/NA, 氫氣H2是由-1價變為0價,每一個氫氣分子有兩個氫原子,所以每個氫氣分子形成需要2mol電子,難么1立方米氫氣電解需要2n mol電子,知道電子數就可以算出電量了。
2、同理1 mol 氧氣電解需要4 mol 電子,1立方米氧氣就需要4n mol電子電量了

『叄』 電解一斤氫氣,需多少度電

那麼水是否真的可以製得氫氣?有哪些途徑可以製得氫氣,成本怎麼樣呢?

明確的是通過水可以製得氫氣,主要有以下兩種途徑:電解水和活性金屬與水反應置換氫氣。

電解水

在充滿電解液的電解槽中通入直流電,水分子在電極上發生電化學反應,分解成氫氣和氧氣。由於純水的電離度很小,導電能力低,所以電解難度大,或者說非常緩慢,所以一般會加入 硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀等電解質,以增加溶液的導電能力,使水能夠順利款速地電解成為氫氣和氧氣。電解水的化學式如下:

在目前的技術水平下,電解水製造標准大氣壓下1立方米氫氣需要消耗5度電能,在標准大氣壓下,1立方米氫氣的質量約為0.089286千克,所以電解水製造1千克氫氣需要耗費約60度電能,如果在加上氫氣的儲存成本,電解水製造1kg氫氣的成本約50元。採用氫燃料電池的汽車,每1千克氫氣可以提供的續航里程約為100公里,相當於每100公里耗費60度電能。和目前大部分純電動汽車百公里20度電能的能耗水平高出太多,所以可以看出電解水製取氫氣的高成本了,採用電解水製取氫氣驅動汽車肯定是不可行的。

活潑金屬與水反應置換氫氣

金屬活動性比氫離子強的金屬可以與水反應,將水中的氫離子置換出來形成氫氣。例如金屬活動性非常強的鉀和鈉,可以與冷水進行迅速的反應,生成氫氣,反應的化學式如下:

按照上述化學式1千克納金屬只能置換出0.0435千克氫氣,而1千克金屬鈉至少幾十元起步,如果要用納金屬製取1kg氫氣成本至少在幾百元以上,成本更是昂貴。並且鈉還是極度活潑金屬,具有很大的危險性,極難保存,所以用活潑金屬與水反應製取氫氣不可能成為常規手段,一般只在實驗室中使用。

我們可以看到以上兩種通過水製取氫氣的方法成本都比較昂貴,如果通過這樣的方式來製取氫氣驅動汽車是得不償失的,幾乎沒有應用前景。

工業用氫氣由於需求量較大,一般使用烴類裂解法,類蒸汽轉化法,水煤氣法等工藝來製取氫氣,製取成本較以上方法要相對低一些。

氫燃料電池具有能量密度高,能量轉化效率高,無污染排放等優點,目前氫燃料電池也是新能源發展的一個方向,不過受制於氫氣製取和存儲成本高,運輸風險大,氫燃料電池還處於研究試驗階段。

『肆』 工業中電解水制氫氣為什麼成本高

因為電解的耗電量會很大,所以成本會很高啊~
因為氫氣燃燒會放出大量的能量,產生水
反過來如果要將水中的氫氣電離出來,要吸收比燃燒放出的能量更多的能量才行的。
所以電解氫會需要大量的能量,而這些能量就是電能,所以會消耗大量的電能,成本會很高

這個具體的數據好像沒有的吧,沒人測量過的~~

『伍』 比較一下下列三種反應制氫氣的成本。

價格:
金屬鋁粉 25/kg
金屬鋅粉 17/kg
濃硫酸 0.6/kg
濃鹽酸(37%) 0.7/kg(折算成100%HCl 1.9/kg)
氫氧化鈉 3/kg

Al+NaOH+H2O=NaAlO2+H2 等量氫氣成本
27 40 27×25+40×3=795

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
65.4 98 65.4×17+98×0.6=1171

Zn+2HCl=ZnCl2+H2
65.4 36.5×2 65.4×17+73×1.9=1251

因此:成本 鋁和熱的氫氧化鈉最小,鋅和稀鹽酸最大!

『陸』 用電解水的方式生產氫氣經濟嗎大約要多少電才能分解出1KG氫氣。

氫氣的工業製法有:①水煤氣法。在1000℃以上,使水蒸氣通過灼熱的煤,得氫氣和一氧化碳的混合氣,稱水煤氣。用三氧化二鐵做催化劑,水煤氣與水蒸氣作用,一氧化碳轉化為二氧化碳後可用水吸收除去 。②烴-水蒸氣催化重整法。揮發性烴類與水蒸氣在700~1000℃ 通過鎳催化劑,生成氫氣和一氧化碳,再用①法除去後者。③電解水法。純度可達99.9%,但只適用於水力資源豐富地區。

樓上:熱分解是利用太陽能將水加熱,將水或水蒸汽加熱到攝氏溫度3000度以上,讓水中的氫和氧進行分解,隨後再利用氫氣燃燒進行發電。電解水是,利用太陽光和電解水相結合產生氫氣,進行發電,是目前應用較廣泛且比較成熟的方法,並且氫氣的轉換效率達到約7585%左右,不過轉換的過程中耗電較大,從能量利用的觀點來看是較不劃算。



釋義:氣體元素,也是宇宙中含量最豐富的元素,符號H。多用於化學工業。

【氫彈】用氫的同位素氘和氚製成的熱核武器,威力比原子彈大。

部首查詢:04氣部


hydrogen
一種化學元素 。 化學 符號 H ,原子 序數 1 ,原 子量1.00794,屬周期系ⅠA族。又稱� 。1766 年由英國H.卡文迪什發現,稱為可燃空氣 。1787 年法國 A.-L. 拉瓦錫命名為Hydrogene ,含義是成水元素 。氫在地殼中的含量為1%,絕大部分以水和有機化合物的形式存在。在宇宙中,氫是蘊藏量最豐富的元素,90%的原子都是氫。
氫有三種同位素,質量數為1的稱� ,2的稱氘(又稱重氫),3的稱氚。在天然氫中 ,�的含量為99.985%,氘為0.0148%,氚為1×10-15%。氫是無色、無臭的氣體 ,氣體分子由兩個原子組成,熔點-259.14℃,沸點-252.8℃ ,在水中的溶解度21.4厘米3/千克水(0℃),在金屬鎳、鈀、鉑內的溶解度很大 ,1 體積鈀能溶解幾百體積的氫氣 ,是良好的儲氫材料。在常溫下,氫的化學性質不活潑。氫分子在2000℃以上分解為原子氫,它非常活潑,即使在室溫下,原子氫也能將許多金屬氧化物或氯化物還原為金屬。氫氣與許多非金屬元素或金屬元素只有在高溫下才能發生反應,例如,氫氣與氧氣混合後,只有點燃時才會發生爆炸。氫與很多非金屬化合形成酸,故稱成酸元素。氫與非金屬元素化合,氧化態為+1;與金屬元素化合形成金屬氫化物時 ,氧化態為-1,例如氫化鈉(NaH)等。
氫氣的實驗室製法有:①電位序在氫以前的金屬(如鋅或鐵)與不具氧化性的酸(如鹽酸)作用,可製得氫氣。②金屬(如鋅、硅、鐵)與鹼(氫氧化鈉)作用,可得氫氣。③電解水製得的氫氣最純。④氫化鈣與水發生反應:
CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2氫化鈣是固體,攜帶方便,與水作用,能很快產生氫氣,此法在野外作業中有較大的實用價值。
氫氣的工業製法有:①水煤氣法。在1000℃以上,使水蒸氣通過灼熱的煤,得氫氣和一氧化碳的混合氣,稱水煤氣。用三氧化二鐵做催化劑,水煤氣與水蒸氣作用,一氧化碳轉化為二氧化碳後可用水吸收除去 。②烴-水蒸氣催化重整法。揮發性烴類與水蒸氣在700~1000℃ 通過鎳催化劑,生成氫氣和一氧化碳,再用①法除去後者。③電解水法。純度可達99.9%,但只適用於水力資源豐富地區。
氫氣最大的用途是生產氨和鹽酸。還用於不飽和植物油的催化加氫(用鉑做催化劑)以制備脂肪。氫與一氧化碳反應,可得甲醇,可能成為新能源。氫氣能在高溫下還原金屬氧化物以制備純金屬(如鎢絲)。氫的用途中最有發展前景的是用作能源 ,每千克氫燃燒時放出的熱量約為汽油的3倍 ,氫能源的最大優點是不會造成大氣污染。

氫的特性 氫 - 氦




Image:H-TableImage.png
元素周期表

總體特性
名稱, 符號, 序號 氫、H、1
系列 非金屬
族, 周期, 元素分區 1族, 1, s
密度、硬度 0.0899 kg/m3(273K)、NA
顏色和外表 無色
Image:H,1.jpg
大氣含量 10-4 %
地殼含量 0.88 %
原子屬性
原子量 1.00794 原子量單位
原子半徑 (計算值) 25(53)pm
共價半徑 37 pm
范德華半徑 120 pm
價電子排布 1s1
電子在每能級的排布 1
氧化價(氧化物) 1(兩性的)
晶體結構 六角形
物理屬性
物質狀態 氣態
熔點 14.025 K (-259.125 °C)
沸點 20.268 K (-252.882 °C)
摩爾體積 11.42×10-6m3/mol
汽化熱 0.44936 kJ/mol
熔化熱 0.05868 kJ/mol
蒸氣壓 209 帕(23K)
聲速 1270 m/s(293.15K)
其他性質
電負性 2.2(鮑林標度)
比熱 14304 J/(kg·K)
電導率 無數據
熱導率 0.1815 W/(m·K)
電離能 1312 kJ/mol
最穩定的同位素
同位素 豐度 半衰期 衰變模式 衰變能量
MeV 衰變產物
1H 99.985 % 穩定
2H 0.015 % 穩定
3H 10-15 % /
人造 12.32年 β衰變 0.019 3He
4H 人造 9.93696×10-23秒 中子釋放 2.910 3H
5H 人造 8.01930×10-23秒 中子釋放 ? 4H
6H 人造 3.26500×10-22秒 三粒中子
釋放 ? 3H
7H 人造 無數據 中子釋放? ? 6H?

核磁公振特性
1H 2H 3H
核自旋 1/2 1 1/2
靈敏度 1 0.00965 1.21

在沒有特別註明的情況下使用的是
國際標准基準單位單位和標准氣溫和氣壓
氫是一種化學元素,化學符號為H,原子序數是1,在元素周期表中位於第一位。它的原子是所有原子中最細小的。氫通常的單質形態是氫氣。它是無色無味無臭,極易燃燒的雙原子的氣體,氫氣是最輕的氣體。它是宇宙中含量最高的物質。氫原子存在於水, 所有有機化合物和活生物中。導熱能力特別強,跟氧化合成水。在0攝氏度和一個大氣壓下,每升氫氣只有0.09克重——僅相當於同體積空氣重量的14.5分之一。

在常溫下,氫比較不活潑,但可用催化劑活化。在高溫下氫非常活潑。除稀有氣體元素外,幾乎所有的元素都能與氫生成化合物。

目錄 [隱藏]
1 發現
2 名稱由來
3 分布
4 制備
5 純化
6 同位素
7 用途
8 參見

[編輯]發現
16世紀末期,瑞士化學家巴拉采爾斯把鐵放在硫酸中,鐵片頓時和硫酸發生激烈的化學反應,放出許多氣泡——氫氣。但直到1766年,氫才被英國科學家卡文迪許(Henry Cavendish)確定為化學元素,當時稱為可燃空氣,並證明它在空氣中燃燒生成水。(一說:1783年)1787年法國化學家拉瓦錫 (Antoine Lavoisier)證明氫是一種單質並給它命名。

[編輯]名稱由來
希臘語 hudôr(水) gennen (造成),意即「產生水」的物質。
中文原稱「氫氣」為「輕氣」,「氫」屬爾後新造之形聲字。
日語循希臘語原義,稱為「水素」,
[編輯]分布
在地球上和地球大氣中只存在極稀少的游離狀態氫。在地殼里,如果按重量計算,氫只佔總重量的1%,而如果按原子百分數計算,則佔17%。氫在自然界中分布很廣,水便是氫的「倉庫」——水中含11%的氫;泥土中約有1.5%的氫;石油、天然氣、動植物體也含氫。在空氣中,氫氣倒不多,約占總體積的一千萬分之五。在整個宇宙中,按原子百分數來說,氫卻是最多的元素。據研究,在太陽的大氣中,按原子百分數計算,氫佔81.75%。在宇宙空間中,氫原子的數目比其他所有元素原子的總和約大100倍。

[編輯]制備
工業法有電解法、烴裂解法、烴蒸氣轉化法、煉廠氣提取法。

[編輯]純化
隨著半導體工業、精細化工和光電纖維工業的發展,產生了對高純氫的需求。例如,半導體生產工藝需要使用99.999%以上的高純氫。但是目前工業上各種制氫方法所得到的氫氣純度不高,為滿足工業上對各種高純氫的需求,必須對氫氣進行進一步的純化。氫氣的純化方法大致可分為兩類(物理法和化學法),六種方法。

氫氣的純化方法:

方法 基本原理 適用原料氣 製得的氫氣純度(%) 適用規格
高壓催化法 氫與氧發生催化反應而除去氧 含氧的氫氣,主要為電解法製得的氫氣 99.999 小
金屬氫化物分離法 先使氫與金屬形成金屬氫化物後,加熱或減壓使其分解 氫含量較低的氣體 >99.9999 中小
高壓吸附法 吸附劑選擇吸附雜質 任何含氫氣體 99.999 大
低溫分離法 低溫下使氣體冷凝 任何含氫氣體 90~98 大
鈀合金薄膜擴散法 鈀合金薄膜對氫有選擇滲透性,而其他氣體不能透過 氫含量較低的氣體 >99.9999 中小
聚合物薄膜擴散法 氣體通過薄膜的擴散速率不同 煉油廠廢氣 92~98 小
[編輯]同位素
在眾多元素中,只有氫的同素擁有不同名稱。

在自然界中存在的同位素有: 氕(piē)(1H)、氘(daō)(2H,D,重氫)、氚(chuān)(3H,T,超重氫)

以人工方法合成的同位素有: 4H、5H、6H、7H。

[編輯]用途
氫是重要工業原料,如生產合成氨和甲醇,也用來提煉石油,氫化有機物質作為收縮氣體,用在氧氫焰熔接器和火箭燃料中。在高溫下用氫將金屬氧化物還原以製取金屬較之其他方法,產品的性質更易控制,同時金屬的純度也高。廣泛用於鎢、鉬、鈷、鐵等金屬粉末和鍺、硅的生產。

由於氫氣很輕,人們利用它來製作氫氣球。氫氣與氧氣化合時,放出大量的熱,被利用來進行切割金屬。

利用氫的同位素氘和氚的原子核聚變時產生的能量能生產殺傷和破壞性極強的氫彈,其威力比原子彈大得多。

現在,氫氣還作為一種可替代性的未來的清潔能源,用於汽車等的燃料。為此,美國於2002年還提出了「國家氫動力計劃」。但是由於技術還不成熟,還沒有進行大批的工業化應用。2003年科學家發現,使用氫燃料會使大氣層中的氫增加約4~8倍。認為可能會讓同溫層的上端更冷、雲層更多,還會加劇臭氧洞的擴大。但是一些因素也可抵銷這種影響,如使用氯氟甲烷的減少、土壤的吸收、以及燃料電池的新技術的開發等。

[編輯]參見
元素周期表
同位素列表
金屬氫
反氫
中國科學院:開拓未來能源——氫能
氫經濟對環境的潛在影響

『柒』 制氫的成本高嗎

電解水制氫高,烴類水蒸氣轉化制氫成本低,看你干什麼用了!

『捌』 電解水制氫理論最低能耗

利用氫氣燃燒熱值(142500KJ/KG)進行反算,一個標方氫氣質量89g,利用能量守恆定律,可計算得出一標方氫氣所需能量是142.5KJ/g*89=12682.5KJ,一度電=3600kj,即理論上一個標方氫氣所需耗電量為12682.5/3600=3.523度。
這是電解水制氫理論耗電量,但受電解效率以及發熱損失等的影響,實際電耗會大於理論耗電。目前中科院大連化物所李燦院士團隊採用新技術可將電解水能耗控制在4.2度/Nm³。

『玖』 電解水制氫理論最低能耗

電解氫氣能耗的理論最低值,就是極限最低值等於氫氣燃燒的熱值,
就是能量守恆定律.
單位數量氫氣的熱值=285.83kJ/mol,你可以按照這個數值估算你現有的設備效率.

『拾』 電解水制氫每小時生產多少體積的氫氣 每小時能出幾立方米或者說,每出一方成本是多少

這個根據你電解槽的大小來決定,目前像中壓電解槽每小時可以可以產5、10、20、100、150、200立方不等,至於每一方的成本不能確定,只能給出每標米氫的理論電耗為2.95KWh.