Hydrogen as an Energy Vector pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Kluwer Academic Publishers

作者:Strub, A.S. 编

出品人:

页数:710

译者:

出版时间:1980-12

价格:$ 111.87

装帧:

isbn号码:9789027711243

丛书系列:

图书标签:

• Hydrogen
• Energy
• Renewable Energy
• Energy Storage
• Fuel Cells
• Hydrogen Economy
• Sustainable Energy
• Energy Policy
• Chemical Engineering
• Electrochemistry

《能源之火：从元素起源到绿色未来的前沿探索》 这是一本深入探讨新能源技术，特别是氢能应用潜力的书籍，旨在为读者呈现一个清晰、全面且富有前瞻性的视角。本书并非直接聚焦于“Hydrogen as an Energy Vector”这一特定著作的内容，而是围绕其所代表的广阔主题——氢作为一种能量载体——展开一系列相关的、独立的研究与分析。我们将从基础的科学原理出发，追溯氢元素的独特之处，并逐步延展至其在现代能源体系中所扮演的关键角色，以及未来可能实现的巨大变革。 第一章：氢的宇宙语汇——从星辰大海到地球的馈赠 本章将带领读者回到宇宙的源头，探寻构成万物的最基本元素——氢。我们将简要介绍氢在宇宙中的生成机制，比如大爆炸初期和恒星内部的核聚变过程。理解氢的起源，有助于我们认识其在自然界中的普遍性和能量密度上的天然优势。随后，我们将视角拉回到地球，探讨地球上氢的天然存在形式，例如水、天然气中的碳氢化合物等，并初步介绍从中提取氢的基本思路。这一部分将以通俗易懂的语言，结合引人入胜的宇宙学和地球科学知识，为读者构建对氢的宏观认知。 第二章：炼金术的现代演绎——氢能的制取之道 本章将详细剖析当前以及未来可能实现的各种氢能制取方法。我们将深入探讨传统制氢技术，如天然气重整（蒸汽甲烷重整，SMR）的工作原理、技术优势与局限性，特别是其碳排放问题。随后，我们将重点介绍“绿色氢能”的制备路径，包括： 电解水制氢： 详细介绍碱性电解槽、质子交换膜（PEM）电解槽和固体氧化物电解槽（SOEC）等主流技术。我们将分析不同技术的效率、成本、运行条件，以及其对可再生能源（太阳能、风能）的高度依赖性。 生物质制氢： 探讨通过气化、发酵等生物质转化技术生产氢能的潜力，分析其在可持续性、原料可得性方面的考量。 光催化/光电化学制氢： 介绍利用太阳能直接分解水制氢的前沿研究，分析其面临的挑战，如催化剂效率、稳定性以及规模化生产的难题。 本章将对比不同制氢技术的碳排放足迹、经济成本、能源效率以及环境影响，为理解未来能源结构中的“制氢”环节提供坚实的基础。 第三章：储藏与运输的挑战——让氢能量“流淌”起来 氢能的广泛应用离不开高效、安全的储藏与运输技术。本章将聚焦于这一关键环节，深入分析： 氢的储藏形式： 高压气态储氢： 介绍不同储氢罐的材料（钢瓶、碳纤维复合材料储罐）、压力等级以及相关的安全标准。 液氢储藏： 探讨液化氢的超低温要求、能量消耗，以及其在长距离运输中的优势与劣势。 固体储氢材料： 详细介绍金属氢化物、吸附材料（如MOFs、碳纳米管）等新型储氢技术的研发进展，分析其储氢密度、吸放氢动力学以及循环寿命等关键指标。 氢的运输方式： 管道运输： 讨论建设和运营氢气管道的成本、技术挑战（如材料兼容性、泄漏风险）以及改造现有天然气管道的潜力。 槽车运输： 分析液氢或高压气氢槽车运输的效率和安全性。 载体运输： 探讨将氢转化为液氨、甲醇等易于运输的载体，再进行氢气释放的技术路径。 本章将通过对各种储藏与运输技术的深入剖析，揭示其在成本、效率、安全性及环境影响方面的权衡，为读者理解氢能经济的落地提供了关键视角。 第四章：能量的转化之舞——氢能的应用前沿 本章将聚焦于氢能作为能量载体，在各个领域的实际应用与未来潜力，重点关注以下几个方面： 交通运输领域： 燃料电池汽车（FCV）： 详细介绍燃料电池的工作原理，包括质子交换膜燃料电池（PEMFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）等主流技术。我们将分析FCV的续航里程、加氢便利性、成本构成以及与电池电动汽车（BEV）的对比。 重型运输与航空航海： 探讨氢能发动机在卡车、火车、船舶以及飞机等领域的应用前景，分析其解决续航里程和快速补能痛点的优势。 工业与发电领域： 工业用氢： 分析氢在化工、冶金、玻璃制造等传统工业中的作用，以及绿色氢能如何实现这些行业的脱碳。 发电与储能： 探讨氢气轮机、燃气轮机混合燃烧技术，以及利用氢能进行大规模储能（如结合电解槽和燃料电池形成的“Power-to-Gas-to-Power”系统）的应用潜力，特别是在应对可再生能源间歇性方面的作用。 建筑与供暖领域： 介绍利用氢气为建筑供暖、烹饪以及提供热电联供的可能性，分析其在现有基础设施改造和新建建筑中的可行性。 本章将以案例分析和技术展望相结合的方式，展现氢能如何渗透到我们生活的方方面面，推动各行各业的绿色转型。 第五章：政策、经济与社会——构建氢能生态的基石 一个成熟的氢能经济体系，不仅仅依赖于技术进步，更需要健全的政策支持、合理的经济模型和广泛的社会认同。本章将探讨： 政策与法规： 分析不同国家和地区在发展氢能方面的战略规划、目标设定、财政补贴、税收优惠以及安全标准等。 经济可行性： 深入研究氢能的成本构成，包括制氢成本、储运成本、应用设备成本，以及如何通过规模化生产、技术创新和政策激励降低整体成本，使其具备与传统能源竞争的能力。 市场驱动与商业模式： 探讨氢能产业链的上下游联动，分析不同商业模式的潜力，例如“绿氢购买协议”（GHPPA）、氢能源服务公司（ESCO）等。 社会接受度与公众教育： 讨论氢能安全问题（如易燃性、爆炸性）的公众认知，以及如何通过科普教育、示范项目和标准制定来提升社会接受度。 全球合作与供应链： 审视氢能发展的国际合作趋势，以及构建安全、可靠的全球氢能供应链的重要性。 本章旨在勾勒出推动氢能广泛应用所必需的宏观框架，强调技术、经济、政策和社会因素的协同作用。 结语：氢能的未来——通往零碳世界的关键路径 本书的最后，我们将对氢能的未来发展趋势进行总结和展望。我们将重申氢能作为一种清洁、高效、多功能的能量载体，在实现全球碳中和目标中所扮演的关键角色。本书将鼓励读者以更开放、更积极的态度去理解和拥抱氢能技术，因为它代表着一种从根本上重塑我们能源体系、走向可持续未来的希望与可能。它不是万能的解决方案，但无疑是通往绿色能源革命道路上，一条至关重要、充满无限潜力的前沿探索。

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