○电力的产生与储存 [4]

   此外,利用太阳能或风能从水电解中获取氢气可以减少二氧化碳排放。然而,这种方法需要大量水资源,加剧了全球变暖等因素导致的水资源匮乏问题。随着预计未来人口持续增长——从2020年左右的80亿人口预计到2050年将达到97亿,到2080年将达到104亿——在这种情况下使用水资源将加剧水资源匮乏问题。



  水电解的过程还涉及使用铱等稀有金属。根据当前的消耗速度,预计到2050年,这些金属的使用量将超过可用储量,这使得这种方法不可持续。


  从海水中提取氢气的研究正在进行中,如果能够在不使用稀有金属的情况下成功,这可能成为一个可行的替代方案。


  此外,利用生物质发电从而产生气体、电力和氢气使氢气成为主要能源。生物质包括人类和牲畜排泄物、农业废料如稻草、壳、食物废弃物、木材等其他生物材料。例如,家庭生物气便池可以处理牛粪,其中含有甲烷细菌。将人类排泄物、食物和杂草加入牛粪中进行发酵,产生生物气——约60%甲烷和40%二氧化碳。这种气体可以直接用于燃烧或旋转燃气涡轮发电。它也可以通过蒸汽重整装置提纯为氢气。小型蒸汽重整装置已作为余热发电系统进行商业化实施。将此氢气转化为镁氢化物可以便于存储和携带。


  生物质发电的一个简单应用是在国内使用气体,避免复杂的设置。家畜消费的植物在光合作用过程中吸收二氧化碳并将其作为废物释放,微生物分解后产生二氧化碳。利用这种气体作为日常能源可能会带来好处。随着普劳特村食物的自给率提高,牲畜数量增加,随之产生的动物排泄物也增加,生物质发电成为一个重要的能源来源。


  关键在于决定所产生的沼气是直接用作气体、电力,还是转化为氢气,这会影响设备的复杂性。尽管简单的设置更可取,但选择可能会因地区环境而异。


  此外,储存为镁氢化物的氢气已经得到开发。这些以各种形式存在,从固态到粉末,在与水混合时产生氢气。它轻巧且能储存大量氢气,易于运输,并已集成到车辆中。因此,对于车辆和像挖掘机这样的重型机械来说,能源可以是镁电池、氢化镁,或两者的混合体。这将成为一个可持续的方法,可以在未来100甚至500年内使用。

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