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氫的（簡介，物理性質，運輸）
Release Time：2021-09-17氫的簡介
開始元素周期表之旅，第一個遇到的元素是氫，它的化學符號是H。它是宇宙中第一個也是最基本的元素。它也是元素周期表中最輕的元素，宇宙中90%的原子都是氫原子。化學家拉瓦錫給了氫這個名字。它的名字來自希臘語“hydro”，意思是水。拉瓦錫知道它存在于每個水分子中。
氫的物理性質
※氫是一種無色無味的氣體，是所有氣體中密度最低的。氫氣被視為未來的清潔燃料，由水生成并在氧化后返回水。
※氫存在于水和生物體的幾乎所有分子中。它仍然與碳和氧原子結合。可以說是宇宙中含量最豐富的元素。
※氫以氣體的形式存在于大氣中，體積為百萬分之一。氫氣是一塵不染、無毒且安全的，可以從各種不同的來源生產、運輸和大量儲存。
※氫被命名為能量載體，因為它存儲了首先在其他地方產生的能量。
※這種元素是在 16 世紀人工生產的。它被命名為氫，其希臘語名稱為“水前體”
氫的運輸
氫氣是一種超輕氣體，在標準壓力條件下，即大氣壓下，它占據相當大的體積。氫是整個宇宙中最輕的氣體。一升這種氣體在正常大氣壓下僅重 90 毫克，這意味著氫氣比我們呼吸的空氣輕 11 倍。為了有效地儲存和運輸氫氣，必須顯著減少該體積，因此，必須使用以下技術之一增加其密度：
1.氣態高壓儲存運輸
在恒定溫度下減少氣體體積的最簡單方法是增加其壓力。因此，在 700 bar（正常大氣壓的 700 倍）下，氫氣的密度為 42 kg/m3，而在正常壓力和溫度條件下為 0.090 kg/m 3。在這個壓力下，一個 125 升的罐可以儲存 5 公斤的氫氣。今天，大多數汽車制造商都選擇了在高壓下以氣態形式儲存氫氣的解決方案。這項技術使我們能夠儲存足夠的氫氣，讓使用燃料電池的汽車在加滿油之間行駛 500 至 600 公里。
2.以液體形式運輸
在有限體積內儲存最大量氫氣的最先進技術是通過將氫氣冷卻到非常低的溫度將其轉化為液態氫。當氫氣冷卻到低于 -252.87 °C 的溫度時，它會變成液體。在 -252.87°C 和 1.013 bar 下，液態氫的密度接近 71 kg/m3。在這個壓力下，一個 75 升的罐中可以儲存 5 公斤的氫氣。為了將液態氫保持在該溫度，儲罐必須完全隔離。目前，以液態形式儲存氫被保留用于某些特殊應用，如太空旅行等高科技領域。例如，由 Air Liquide 設計和制造的 Ariane 發射器上的油箱裝有 28 噸液態氫，可為中央發動機提供燃料。這些坦克是技術實力的真正例子：它們的空載重量僅為 5.5 噸，外殼厚度不超過 1.3 毫米。
3.以固體形式運輸
以固體形式儲存氫，即儲存在另一種材料中，也是一種很有前途的研究途徑。以固體形式儲存氫的方法是涉及材料對氫的吸收或吸附機制的技術。一個例子是通過氫與某些金屬合金的反應形成固體金屬氫化物。這種吸收是氫與構成這些材料的原子發生可逆化學結合的結果。最有前途的材料由鎂和鋁酸鹽組成。這些材料中只能儲存少量氫，這是目前該技術的主要缺點。事實上，目前最好的材料產生的氫氣重量占罐體總重量的比例不超過 2% 至 3%。在考慮大規模應用之前，掌握某些關鍵參數也很重要，例如動力學（電池性能）以及這些材料中氫的充放電循環的溫度和壓力。
