氫是最有發展前景的清潔能源

氫氣是世界上已知密度最低的氣體，在0℃和標準大氣壓下，其密度為0.0899 g/L。最早收集氫氣并仔細
研究其性質的人是H.卡文迪什（1731-1810）。1766年，卡文迪什向英國皇家學會提交了一份題為“人造
空氣實驗”的究報告，其中描述了他如何使用鐵、鋅和其他酸與稀硫酸、鹽酸和其他酸反應產生“可燃空氣”
（即氫氣）。他還發現，氫氣與空氣混合會引發爆炸。人們還發現氫和氧結合形成水。A.L.拉瓦錫
（1743-1794）基于這一性質將其稱為“氫”（意思是“產生水的物質”）。19世紀50年代，英國醫生B.Hobson
（1816-1873）在撰寫《自然史新編》時，將氫翻譯為“輕質氣體”，意思是最輕的氣體。
但由于氫氣的易燃性，其安全性并不高。安全風險是什么？實驗測量表明，當空氣中氫氣的量濃度在4.0%-
75.6%之間時，它可以在明火、陽光或火花的存在下爆炸。近年來，網絡上經常出現關于氫氣球爆炸造成損
失的新聞。安全的“氫氣球”通常使用氦氣作為填充氣體。
但是，不要害怕氫氣，純氫氣在燃燒時非常“溫和”。當純氫氣在尖頭噴嘴的噴嘴處點燃時，可以觀察到氫氣
安靜地燃燒，并形成淺藍色火焰（當氫氣在玻璃噴嘴處燃燒時，火焰通常呈微黃色）。當杯子放在火焰上時，
杯子壁上會出現小水滴。氫氣和氧氣之間的反應產生水并釋放大量熱量。在點燃氫氣之前，我們需要檢查其
純度：用排水法收集一根氫氣樣品管，用拇指堵住，靠近火焰，移開拇指點燃。如果聽到尖銳的爆炸聲，則
表明氫氣不干凈；如果只有“砰”的一聲表示氫氣的純度。
氫氣燃燒的唯一產物是不會造成環境污染的水。燃燒后每公斤氫氣釋放的熱量約為汽油的三倍、酒精的3.9倍
和焦炭的4.5倍。因此，氫氣是最理想的清潔能源。然而，由于氫氣容易氣化、點火和爆炸，如何妥善解決氫
能的儲存和運輸問題已成為發展氫能的關鍵。氫能被認為是21世紀最有前途的清潔能源。世紀之交，世界各
國都十分重視氫作為一種新型能源的研究。
此外，氫氣還是主要的工業氣體和特種氣體，在石化、電子、冶金、食品加工、浮法玻璃、精細有機合成、
航空等領域有著廣泛的應用。