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制取氢气的方法种种
来源:世界科技百科 作者:

现在世界上氢的年产量约为3600 万吨,其中绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取的,这就得消耗本来就很紧缺的矿物燃料;另有4%的氢是用电解水的方法制取的,但消耗的电能太多,很不划算,因此,人们正在积极探索研究新的制氢方法。

随着太阳能研究和利用的发展,人们已开始利用阳光分解水来制取氢气.科学家在水中放入催化剂,在阳光照射下,催化剂便能激发光化学反应,把水分解成氢和氧.例如,二氧化钛和某些含钌的化合物,就是较适用的光水解催化剂.人们预计,一旦当更有效的催化剂问世时,水中取“火”——制氢就成为可能,到那时,人们只要在汽车、飞机等油箱中装满水,再加入光水解催化剂,那么,在阳光照射下,水便不断地分解出氢,成为发动机的能源。

本世纪70年代,人们用半导体材料钛酸锶作光电极,以金属铂作暗电极,将它们连在一起,然后放入水里,通过阳光的照射,就在铂电极上释放出氢气,而在钛酸锶电极上释放出氧气,这就是我们通常所说的光电解水制取氢气法。

科学家们还发现,一些微生物也能在阳光作用下制取氢.人们利用在光合作用下可以释放氢的微生物.通过氢化酶诱发电子,把水里的氢离子结合起来,生成氢气。

前苏联的科学家们已在湖沼里发现了这样的微生物,他们把这种微生物放在适合它生存的特殊器皿里,然后将微生物产生出来的氢气收集在氢气瓶里.这种微生物含有大量的蛋白质,除了能放出氢气外,还可以用于制药和生产维生素,以及用它作牲畜和家禽的饲料。

现在,人们正在设法培养能高效产氢的这类微生物,以适应开发利用新能源的需要。

引人注意的是,许多原始的低等生物在新陈代谢的过程中也可放出氢气.例如,许多细菌可在一定条件下放出氢.日本已找到一种叫做“红鞭毛杆菌”的细菌,就是个制氢的能手.在玻璃器皿内,以淀粉作原料,掺入一些其它营养素制成的培养液就可培养出这种细菌,这时,在玻璃器皿内便会产生出氢气.这种细菌制氢的效能颇高,每消耗五毫升的淀粉营养液,就可产生出25 毫升的氢气。

美国宇航部门准备把一种光合细菌——红螺菌带到太空中去,用它放出的氢气作为能源供航天器使用.这种细菌的生长与繁殖很快,而且培养方法简单易行,既可在农副产品废水废渣中培养,也可以在乳制品加工厂的垃圾中培育。

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