为什么火箭燃料有毒性(为什么火箭燃料有毒呢)

氢是宇宙中最丰富的元素。大爆炸后约4亿年,宇宙温度下降,大量氢原子开始聚集形成恒星,产生了第一次核聚变。所以现在的太阳上,每秒钟有几亿吨的氢转化成氦,为太阳提供

氢是宇宙中最丰富的元素。大爆炸后约4亿年,宇宙温度下降,大量氢原子开始聚集形成恒星,产生了第一次核聚变。

为什么火箭燃料有毒(火箭燃料偏二甲肼)插图

所以现在的太阳上,每秒钟有几亿吨的氢转化成氦,为太阳提供充足的能量。

受太阳的启发,人类使用的氢同位素(氘、氚、氦)制成了世界上最具杀伤力的武器——氢弹。

虽然氢有这么恐怖的一面,但也是我们解决未来能源问题的关键。当氢气以受控方式燃烧时,它可以说是最清洁的燃料,因为它只产生水作为“废物”。

与燃烧大多数化石燃料产生的二氧化碳和一系列其他有害气体相比,这几乎算不上浪费。

目前,氢气除了作为制造氢弹的原料外,更多的是作为火箭的燃料。在高压和-252℃下,氢气会以液态形式存在,然后只要提供足够的氧气使其燃烧,就能产生巨大的能量将火箭推上天空空。

随着科技的进步,氢气的应用已经从航天领域进入大众生活,比如氢燃料电池。

这种燃料电池并不燃烧氢气,而是将其转化为电能,因为当氢气被剥夺了唯一的电子后,它就变成了一个带正电荷的质子。

在燃料电池的一侧,氢被分成带正电荷的质子和带负电荷的电子,然后质子会移动到电池的另一侧,而电子保持不变。此时,在与外部电路连接后,会在电池的侧面形成电流,从而为电路中的电机提供动力。

这种氢燃料电池已经在德国的火车上使用。由法国TGV制造商阿尔斯通制造的两辆蓝色氢动力列车从德国北部的库克斯港(Cooks Port)开往巴克斯特胡德(buxtehude)的城镇,全长约100公里。这段路以前由煤油机车运行。

此外,一些国际汽车制造商正在开发燃料电池驱动的车辆。

既然要造汽车,就要为汽车提供能源。现在的汽车都需要在加油站加油,所以氢动力汽车也需要加氢站。因为不像汽油车,如果你的车没油了,你不能打电话给你朋友让他带个氢罐(虽然汽油车好像不允许)。

因为氢气很轻,所以通常需要在高压下压缩或者在-252℃下液化储存。事实上,目前氢气的运输和储存也是这种方式。

但是氢气作为燃料时,泄漏后比现在使用的燃料更容易爆炸,因为确实氢气在空气体中更容易爆炸,而且为了防止泄漏,在氢动力车中也需要使用更坚固的碳纤维储罐来防止泄漏。

除了储存问题,氢气的获取也需要解决,因为自然界几乎没有氢气可供我们使用。目前世界上大部分的氢气是由木材或化石燃料(如天然气、石油)产生的,但由于氢气的密度小于空气体,所以会不断上升,从大气中溢出。

为了让氢气成为未来的主要燃料,电解水获得氢气可能是最好的方式,因为水几乎占据了地球表面积的70%。

可惜电解水需要电力,如果要获得巨量的氢气,投入的电能也是巨大的,拆更大的东墙补未知的西墙,有点不太好。

所以目前看来,只有在太阳能、风能等可再生能源以相对较低的成本发电的情况下,这项技术才能变得商业可行。

否则成本永远是个坎。

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