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标题: 用氢氧化钠和水为原料循环制氢的 车载式设备解决氢能源汽车瓶颈问题的思考 [打印本页]
作者: mmliuqing 时间: 2019-6-24 14:46
标题: 用氢氧化钠和水为原料循环制氢的 车载式设备解决氢能源汽车瓶颈问题的思考
一、引言
一看这个题目，人们就会以为笔者是一个脑子有病的人，氢氧化钠怎么能和水当原料制氢呢？上过初中的人都知道，只有金属钠放入水中，才会迅速反应生成氢气和氢氧化钠溶液，并且产生火焰。这是因为该反应是放热反应，而且钠比水轻，投入的钠浮在水面上，反应时产生的热量足以让氢气在有氧气存在的条件下燃烧产生火焰。笔者的灵感就是来自于这里，用氢氧化钠电解制取钠，再用钠与水反应制氢，不就可以实现了吗？只是我们要仔细思考一下，如何把反应放在没有氧气的环境下进行，并及时把产生的热量吸收，就可以安全的获得氢气了。
2019年5月23日，**南阳市委机关报《南阳日报》在其头版刊发消息称，“水氢发动机”在当地下线，文中称，“车载水可以实时制取氢气，车辆只需加水即可行驶。”文章发布后引发广泛质疑。多名业内人士表示，单纯的水变氢或使用神秘的催化剂把水变氢，这都违背能量守恒。
针对媒体的各种议论，本人陷入了深深的思考，为什么不能把“南阳水氢车”由不可能变成可能呢？要实现这个目标，必须解决两个关键问题：一是如何低成本获得氢气？二是如何安全使用氢气？其中第一个问题是关键的关键。钠和水在反应过程中，是不需要外加任何能量和催化剂的，只要有钠和水就行了，还有哪一种物质能与水反应这么快呢？如果能通过控制水和钠的反应，在安全条件下获得氢气，这不就是典型的加水就能跑的水氢车吗？
甚至还联想到，钠和水反应制氢如果用于民用，象天然气走进千家万户，对全球的减碳就是巨大的贡献。而且生产的碱水用于清洗餐具，就不用再去购买洗洁化学品了，这对清洁环境是多大的益处呀！
此时我想起了马云先生的一段论述：当你所做的事情被大多数人都认为可行的时候，你就要考虑这件事还能不能做，因为大多数的人都已经知道这件事了，还有没有生命力值得深思。当你所做的事情大多数的人不认可，而你却有信心的时候，就值得去做，一旦你做成功了，就是一个重大的突破。
二、如何安全使用氢氧化钠和水为原料获得的氢能源
而使用氢氧化钠和水为原料制氢，本质是钠和水制氢，钠和氢都是属于危化品，受到国家的严格控制和管理，使用钠和水反应制氢的首要问题就是社会安全问题，现在用罐装氢已经存在诸多安全隐患，普及用钠和水制氢同样会遇到安全问题，如何防范必须要想清楚。
（一）使用设备的安全问题
1、用氢氧化钠和水为原料获得氢能源，归根结底是钠和水的反应，所用的钠金属和氢气都是易燃危险品，使用设备必须象飞机黑匣子那样加固保护，发生任何事故也要保证这些相关部位不受大的损害，即使汽车落入水中，也不会渗水与大量的钠进行反应。
2、氢气压力、钠丝条推进量和水的供应量精准控制，是保证氢气能源设备平稳运行的基础，必须实现控制智能化。
3、如果氢气直接作为能源使用的设备，氢气燃烧温度会比矿物燃料燃烧的温度高，对使用设备的材质会有更高的要求，对使用设备的材料必须严格要求。
4、建立完善的自锁系统，设备在使用过过程中如果发生意外情况，要能自动锁死反应罐和金属钠的推进装置，确保钠与能发生反应的物质隔离。
5、对氢气发生器和钠推进器及相应零部件，必须象飞机零件那样设定时效，一旦到期必须更换。
（二）社会的公共安全问题
钠是国家受控的危化品，如果将钠和水反应制氢普及到千家万户，就等于遍地布满了炸弹，这是一个严重的社会安全问题。可是用氢氧化钠和水为原料获得氢能源，是显而易见能够立竿见影的的再生清洁能源，面对我们这样一个能源消费大国，对国际能源市场有着高度的依赖性，用得好了可以改变国家的能源战略结构，减少对国际石油市场的依赖，更好的掌握自己国家的能源主动权。只要在技术和成本上是可行的，那么如果放弃就等于是捧着金饭碗去要饭。在新能源与社会安全发生矛盾的时候，如何解决这个矛盾是需要有当初建核电站的勇气。为此，我提出自己以下的观点：
1、观念上的转变。氢能源的使用能改变人类的能源结构和生态环境，那就需要人人都要爱护它，珍惜它，使氢能源的使用与每一个人的生活息息相关，为此建立一种新的道德观念和社会公共秩序，使安全合理用钠成为整个社会的共识。就象菜刀是可以用来砍人的，但不能因此而禁止使用菜刀吧？汽车是可以撞人的，也不能因为如此禁止使用汽车吧？具有两面性的东西，只要引导民众从正面使用，防止负面的行为发生，就能使社会健康发展和进步。
2、管理上的变革。安全问题说到底是管理问题，只要管理措施到位，就能把安全问题管好。使用钠和水反应制氢如果能得到应用，就是一个新生事物，一个新生事物出现，能不能得到大家的认可，是需要有一个过程的，这个过程不仅需要人们的认识提高，更需要国家的政策因新生事物的出现而完善或者更新。虽然用钠和水反应制氢是普及氢能源最好的捷径，有百利一害，不能够因为一害放弃了百利。所以这个设想能否造福社会，首先在国家安全管理上要创造条件，否则就只能捧着金饭碗继续要饭。
3、法律上的健全。现行**部门对危及社会安全的危化品都有比较完善的法律法规，那么对于钠和水反应制氢的使用，同样也可以纳入法制化管理，对于那些非正常使用这种设备的人，施以刑法约束，使得使用者能自觉遵守安全规范，否则就要受到法律的惩处，让使用者不敢越法律的雷池。
4、技术上的完善。现在已经进入5G时代了，在技术上去监控每一个储钠罐的开启动向，应该是没有问题的。每个反应器储钠罐入口都配上一个只有代钠人员才能打开的电子门，每一个生产和使用的人都有注册的使用许可，只有使用许可的人，才搬运和使用这种氢气发生器，用完的反应器只有在专门的供钠站才能补充，这是有可能办到的。建立社会公共安全网络，如果一旦有非正常情况发生，如汽车被盗或者发生事故，可以将信息立即传到社会公共的安全监控网。引起有关部门的警觉，防止人为的恶意行为发生。
5、设备上的保障。钠虽然是危险的东西，可是只要不与水和其它引起反应的物质接触就是安全的。所以，只要保持钠不与这些物质接触，就可以安全使用，这就需要在生产过程、存储状态、使用设备上都要采取完善的措施，为钠的使用普及提供安全保障的基础。
三、当前氢能源汽车存在的瓶颈
氢能源有其独特的优越性，这是举世公认的，也是全世界都推崇的，无论从那一方面思考，都具有可持续发展的优势。氢气发动机汽车或者氢燃料电池电动汽车，是全世界方兴未艾的新兴产业。使用氢能源能避免有害气体排放，减少环境污染，防止生态环境的恶化，这是不言而喻的。然而现阶段使用氢能源汽车，却在制氢、运氢、储氢、装氢等领域，存在种种弊端，主在表现在以下几个方面：
1、储氢的瓶颈，氢气是最轻的气体，现在使用的氢气都是用储氢罐，为了能储存更多的氢气，不可能将储氢罐做得很大，只有从提高储氢压力下手，这就增加了储氢罐制造的难度和成本，也增大了储氢罐的危险性。
2、加氢站的瓶颈，储氢罐存储的氢气是有限的，用完了不可能就象矿泉水瓶那样扔了，再买一个装有氢气新罐。必须要布局合理的加氢站，可是加氢站不是随处可建的，特别是在人口居住稠密的城市里，有很大的局限性，而且投资也是惊人的。
3、续航的瓶颈，氢能源汽车能行驶多远，取决于氢气供应的时间长短。而储氢罐的容量是有限的，这就影响了氢能源汽车的续航能力。
4、安全性的瓶颈，无论是高压储氢罐还是高压充氢站，就象一颗颗静静躺着的炸弹，一旦发生事故，其后果是不可想象的。
5、氢气价格的瓶颈，目前制氢、运氢、储氢、用氢的成本高居不下，而且降本的空间也很有限，影响了氢能源汽车的推广，限制了氢能源汽车的普及。
以上瓶颈问题从氢能源汽车问世以来，就伴随而生并且长期没有得到根本性的解决。
四、如何用金属钠和水反应安全制取氢气
象核能一样，钠和水反应制氢是匹烈马，只有驯服它以后，才能为我所用。钠和水反应制取氢气，是最简便和快捷的方法，但是由于钠和水反应是剧烈的放热反应，放出的热量能引起氢气在氧气存在的环境中燃烧和爆炸，给人们一种恐惧的感觉。大家可能会问，这样使用钠和水反应不是很不安全吗？我倒要反问大家，使用天然气不是也是易燃易爆的吗？不是同样存在安全问题吗？还不是走进千家万户了吗？现在不是照样用天然气开车了吗？所以，用金属钠和水反应制取氢气，首先要消除恐惧心理，其次就在于我们能不能想出办法，让钠和水的反应能够得到控制，以及几十公斤的钠放在车上怎么能保证安全。
为了能用金属钠和水反应安全制取氢气，可以通过以下三种途径：
1、由于钠比水轻，不要在水面投入钠，可将钠置于水底与水进行反应，产生的氢气再从水底冒出，这样就避免了钠与水在有氧气的环境中反应了。同时，反应所需要的钠是有限量的源源不断供应，可以有效控制反应的剧烈程度。
2、由于钠和水反应是放热反应，需要控制反应过程的温度，最有效的办法就是将热量排出并加以利用。由于周围都是水，是最好的冷却剂，可以把反应产生的热量让氢氧化钠溶液吸收，如果还不能平衡，可以将氢氧化钠溶液从反应罐内抽出与散热器循环，汽车高速行驶的空气流就是最好进行循环冷却。
3、钠和水反应除了产生氢气之外，还生成了一种有用的氢氧化钠液体，控制反应时水的供应量，使氢氧化钠液体在控制的反应温度下，成为饱和液体收集，加以重新利用，同时利用收集的氢氧化钠溶液作不冷却剂循环将反应器的热量带走。
五、如何获得低成本的金属钠
如果用金属钠和水反应制氢气的安全问题解决了，大家可能又会问，金属钠是贵金属，使用成本不是会很高吗？就目前来说，市面上的金属钠是属于贵金属，用一公斤的钠与水反应所生产出的氢气的成本，可能比使用汽油的成本高得无法让人接受。但水和钠都是取之不尽的，茫茫大海就是最大宝库。
那么，用氢氧化钠作为原料生产钠的成本如何呢？我们先看看钠和水的反应：
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑+Q
46 36 80 2
通过反应式，我们不难算出23公斤钠与水反应，可以生产约1公斤的氢气和40公斤的氢氧化钠。用40公斤的水稀释就可以得到50%的氢氧化钠溶液。英国公司Riversimple开发了一款氢动力汽车，这辆名为Rasa的汽车使用1.5公斤氢气，就可以行驶300英里（约482公里）。每公斤氢行驶约321公里。如果钠是100元/公斤，生产一公斤氢的成本需要2300元，这辆汽车运行成本为7.1元/km，这显然无法承受。如果把钠的价格降到8元/kg以下，一公斤氢用钠的成本为184元，这辆车使用成本为0.57元/km，这个成本应该会被大众接受的成本。由此可见，用钠制氢的关键是制氢的安全和钠的成本问题。有没有可能把钠的成本降下来？通过以下途径应该是有可能的。
1、把以氢氧化钠和水为原料制氢列为重大能源开发战略。物以稀为贵，如果国家真的重视这个问题，对以氢氧化钠和水为原料生产氢作为一种战略新能源开发来扶持，把建设炼油厂、减碳防污、建设加氢站和储氢罐的费用和政策转向扶持氢氧化钠和水为原料制氢的新兴产业，制定优化税收和降本减费的相关政策，就可以**降低使用成本。
2、使用廉价原料制取金属钠并循环使用。研发一种用氢氧化钠生产钠，通过钠与水反应制得氢气的设备，总比建设高压储氢容器和加氢站容易吧？这样就可以生产氢气燃料驱动汽车行驶或者供氢燃料电池发电。在运行过程中产生的氢氧化钠液体，可以再回收重新循环获得钠，这不就等于使用氢氧化钠作原料？成本低廉是可想而知的。
3、做好氢氧化钠溶液循环使用的布局。如果将金属钠棒装入一个可以挤压成钠丝条的容器中，用完就再补充，就象汽车加油的那样，在密闭容器里装23公斤钠棒，比使用高压储氢罐应该容易多了，补充钠棒也比高压加氢和建加氢站方便多了。汽车在行驶过程中产生的氢氧化钠液体收集在另一容器中，在服务区补充钠棒和水，并将氢氧化钠溶液卸到服务站的收集池，再送到专门的加工厂进行氢氧化钠重结晶和电解回收钠，省去了原料成本，加工回收钠的费用自然也会下降。试想一想，在车上携带储存23公斤的钠与携带一公斤公的氢气，哪个更容易呢？
六、选择氢氧化钠为原料的理由
有那么多含有钠的物质为什么要选择氢氧化钠呢？现在制钠不是流行用氯化钠吗？我们的目的是要生产一种可再生的清洁能源，选择氢氧化钠的理由有如下几个方面：
1、氢氧化钠含钠的比重大，约占百分之五十八。
2、钠和水反应除了氢气，生成的又是氢氧化钠，容易实现循环使用。
3、氢氧化钠资源丰富，价格也比较便宜。
4、钠和水反应制氢，其反应过程不需要外加能源，而且反应迅速，能及时获得氢气。
5、钠和水反应制氢，不用加别的添加剂或者催化剂，除了生成氢气和氢氧化钠，不会再有别的物质产生，生成的氢氧化钠是纯净的。
6、氢氧化钠在电解时，熔融氢氧化钠的温度也相对低一些，可以减少能耗。
7、氢氧化钠在电解时，只产生钠、氧气和水，不会产生任何污染环境的有害气体和废液废渣。
七、用氢氧化钠作为原料循环制氢的效益
钠和水反应制取氢气，同时也生成氢氧化钠溶液，把氢氧化钠溶液重结晶和电解，可以重新回收钠。整个过程的生产工艺都是很成熟的，不存在着什么技术难点，只要把设备做好就可以实现了。
氢氧化钠电解方程式为：
4NaOH==4Na+2H2O+O2↑
160 92 36 22.4（升）
由以上反应式可以算出，电解获得一公斤钠需要1.74公斤氢氧化钠， 生产一公斤的氢需要23公斤钠，需要氢氧化钠40公斤。23公斤钠与水反应，需要水18公斤，物料价格按氢氧化钠4元/kg、水的价格可以忽略不计。还有电解的耗电成本，据所查资料，电解一公斤钠耗电量分别为3.45kw.h/kg(《钠金属》45页)和7800-8000kwh/t（下列计算按3.45kw.h/kg 和8000kwh/t分别计算）。还是以英国公司Riversimple名为Rasa的汽车为例，有关电解氢氧化钠的成本计算结果见下表
（一）初始运行状态成本计算表
使用1公斤氢气的初始运行成本核算
说明：1、总成本1为2+3+4之和，总成本2为2+3+5之和，
2、加工钠成本1是按电耗3.45kwh/kg计算，加工钠成本2是8kwh/kg（水费忽略不计）
从上表中看到单位里程的运行成本比汽油成本还偏高，看不出用氢氧化钠作原料的优势所在。
（二）循环状态运行成本计算
使用过程中并非杀鸡取卵，生成的氢氧化钠是可以再回收利用的，如果把反应所得的氢氧化钠回收加工，省去了一大截的原料成本，电解23公斤钠，得到下表的计算结果
使用1公斤氢气的循环运行成本核算
说明：
1、总成本1为2+3+3之和，总成本2为2+3+4之和。
2、加工钠成本1是按电耗3.45kwh/kg计算，加工钠成本2是8kwh/kg（水费忽略不计）
从上表可以看出，在循环运行状态时，有循环设备的单位里程的成本为0.36～0.57元/km，应该是可以让车主承受的成本。由此可以看出，利用氢氧化钠循环使用有很大的成本优势。按加工钠的电耗为3.45kwh/kg和8kwh/kg，电费分别为2.31元/kg和5.36元/kg，加上氢氧化钠重结晶和其他管理成本，出厂成本为5～8元/kg，钠回收加工厂也会有利润可赚。
所以用氢氧化钠和水为原料获得氢能源，不仅在工艺上是可实现的，在经济上也是可行的。将这种钠和水反应安全制氢的设备车载化，甚至推广可供民用及其它用能设备，就开辟了一条新的能源渠道，缓解了世界能源日益枯竭的形势，为氢能源汽车展现了光明的前景，也为人类减碳防污、治理生态环境恶化创造了良好的条件。氢氧化钠可以通过大海中取之不尽的氯化钠来制取，大量使用氢氧化钠，不会对人类生态环境造成不利的影响。
由以上计算可以看出，用氢氧化钠和水为原料循环制氢在经济上是可行的，其奥妙之处就在于氢氧化钠在使用过程中不会掺入任何杂质，循环回收省去了氢氧化钠的原始成本，使钠的成本**降低。只要采取措施得当，就一定能把钠的成本降下来，使钠和水反应制氢大家都敢用，也用得起，这不是造福百姓吗？这种利国利民的事情，难道不会得到大众的认可？难道不值得国家的支持大力推广吗？
八、如何保证钠的安全使用
钠是一种金属元素，质地柔软，密度比水小，为0.97g/cm3，熔点97.81℃，沸点882.9℃。化学性质较活泼，常温和加热时分别与氧气化合，和水剧烈反应，大量的钠与足够的水反应时会发生爆炸。钠还能在二氧化碳中燃烧，和低元醇反应产生氢气，和电离能力很弱的液氨也能反应。由于人的手上有汗渍，手接触金属钠会有强烈的化学反应，能吸湿放热引起灼伤。生成的氢氧化钠具有强腐蚀性，使眼睛和皮肤造成灼伤。少量钠浸放于液体石蜡、矿物油和苯系物中密封保存，大量钠通常储存在铁桶中充氩气密封保存。
用钠和水反应制氢气，不是将所需要的钠一次性扔进水里，那样肯定是行不通的，而是利用钠的柔软性，将大块的钠棒通过外力挤压成钠丝条，用钠丝条与水在反应井底部发生反应，钠丝条就象电焊条一样，边反应边向内推进，使反应得到有效控制。
实现钠和水反应制氢设备的使用，就是车上安装一种钠棒挤压装置和密闭反应器，使大块钠挤压成钠丝条与水反应两位一体的设备，可以将钠棒装在一种可更换的钠棒罐中，其过程是将钠棒挤压成钠丝条与水反应，生的氢气作为燃料使用，生成的氢氧化钠液体用另外的容器装好。行驶一定距离使用完钠棒以后，在服务站将使用完的空钠棒罐补充钠棒和水，同时将氢氧化钠溶液卸出送入服务站的专用收集池，服务站再将氢氧化钠溶液送去专门的回收加工厂，进行氢氧化钠重结晶为固体氢氧化钠，经过熔融电解获得液态金属钠，再浇注成钠棒模中形成固态钠棒。做好的钠棒用专用的钠棒塑料筒装好盖好两端的口子，用塑料袋套上经过抽真空后密封，再装入一个铁桶中返回服务站供汽车使用。这总比运输氢气容易和安全吧？
九、金属钠棒的设计尺寸与续航时间
钠棒的规格设计是根据汽车续航里程的基本要求来设计，用气量小的汽车直径小一些，用气量大的汽车直径大一些，一个氢气反应器可以并排四至五个钠棒挤压缸，保持最后一根钠棒开始使用时能保证汽车行驶到就近服务站补充钠棒，其余三（四）根钠棒产生的氢气行驶里程相当于一箱油的里程。具体数据见下表：
表一、钠棒规格参数表
从上面列表可以看出，一根钠棒的续航时间随用气量的不同而不同。还是以这辆英国车为例，一公斤氢气在标准状态下为11.2m3，由此算出每公里单耗为0.035m3/km，如果以120km/h的速度行驶，耗氢量为4.19m3/h，需要钠的用量为8.605公斤，如果使用650*155并列4根储钠罐的反应器，用完3根钠棒共35.673公斤钠，就可以连续行驶约4.15个小时，使用650*180并列5个储钠罐的反应器，用完4根650*180钠棒，就可以连续行驶约7.5个小时。
十、用氢氧化钠和水为原料制氢的优势和难点
（一）存在的优势
通过以上论述和计算列表数据可以看出，只要控制好钠和水反应，降低金属钠的成本，用氢氧化钠和水为原料获得氢能源是完全可行的。而且具有很大的优势。
1、用氢氧化钠和水为原料制氢，是一种使用可再生能源的最佳方法，而且可以达到立竿见影的效果，其它制氢方法都是以消耗其它物质所换取的，在消耗其它物质制取氢气的时候，弄得不好就会顾此失彼，付出不应有的代价。
2、利用廉价的氢氧化钠和水为原料循环制氢，可源源不断获得氢气能源，使氢能源汽车能够长距离平稳运行，续航时间无忧。循环运行的钠回收电源是由自身产生的电力供应，不需要外来能源，能实现成本最小化。
3、非循环运行的车辆，再更换存储钠棒的储钠罐也比较容易，就象更换液化气罐一样，省时又方便，续航时间也能满足要求。将产生的氢氧化钠回收再加工钠棒，成本也可以大幅降低。
4、钠和水反应制取的氢气，在反应过程中不用添加其他任何添加剂或者催化剂，无论用于氢燃料电池还是用于内燃机使用，都不会产生二氧化碳等废气废液污染环境。
5、钠丝条伸入到反应井的底部与水反应，水在上面隔绝了空气，不会造成钠与水反应时浮在水面上情况发生，反应器开始使用前，可以用惰性气体排除反应罐的空气，避免产生的氢气在氧气中燃烧的情况发生，安全有保障。
6、钠和水反应生产的氢气可以直接使用，使用压力只有0.1-0.3MPa，不需要高压氢气存储罐，直接从反应罐送入氢燃料电池或者氢能源汽车发动机使用，使用更加安全。
7、钠和水反应生产的氢气是即产即用，不需要建装氢站，钠棒回收厂可设在远离人群的地方，比加氢站更好实行安全管理，投资规模也比加氢站在要小。极大消除了社会安全隐患，节省了巨额投资。
8、钠和水反应制氢容易控制，只要控制好钠丝条推进速度的快慢，就能有效控制制氢量的大小。
9、循环运行的钠和水制氢设备，特别适合水下运行设备的能源供应，因为氢燃料使用时所需要的氧气可以从电解制钠中获得，不需要另备氧气存储罐。
10、钠和水反应生产氢气时，不需要任何催化剂和添加剂，大量节省了用于制造催化剂和添加剂的铂、镍等贵金属，节省了大量的战略资源。
11、钠和水反应生产的氢气作为氢燃料电池的燃料，不仅可以用于汽车上使用，也可以用于电网以外的自备电源，甚至可以用于民用，替代现有的液化气或天然气使用以及生活用电。
12、使用氢氧化钠和水为原料制氢，原料来自本地，不会受国际原油波动的冲击，价格也不受国际市场的影响，能保持平衡的市场状态。
13、我国是一个石油进口大国，使用氢氧化钠和水为原料制氢，极大的弥补了我国能源不足，可以减少原油对国际市场的信赖，掌握自己国家的能源主动权。
还有更多的显而易见的独特优势无法一一列举。
（二）技术难点
本设想的技术难点有以下几个方面：
1、钠和氢气的安全使用，虽然使用钠和水反应制氢会比用高压罐储氢和加氢站装氢安全性好一些，但仍然存在钠和氢气的安全使用问题，如何做到安全万无一失是必须优先考虑的问题。
2、如何在汽车有限的空间安装制氢反应设备、反应储水罐和氢氧化钠溶液储罐，有待于认真思考。
3、将回收的氢氧化钠溶液，再蒸发重结晶和熔化电解回收钠的设备，如何提高钠的降低回收能耗，是降低钠成本的技术关键，需要精益求精。
以上难点安全问题是关键难点，反应器使用的车载问题在大型车上应该不难实现，容易找到设备安装空间。小车上安装设备和容器，可能会占用后尾箱的一些空间。
十一、用氢氧化钠和水为原料制氢解决了氢能源汽车哪些瓶颈
1、解决了氢气成本的瓶颈，可以获得低成本的氢气。
2、解决了高压储氢的瓶颈，不需要再用高压储气罐。
3、解决了氢气运输的瓶颈，不需要运输氢气到加氢站。
4、解决了加氢站的的瓶颈，不需要另设加氢站，只需要在原来加油站增加补充钠棒的业务、增加收集氢氧化钠液体的储罐就可以了。
5、解决了续航问题的瓶颈，反应器钠棒用完以后可以随时到加油站补充，就象加油一样，保证汽车能长距离行驶。
6、解决了装氢的瓶颈，没有了加氢站，自然就没有加氢工了。
7、不仅解决了氢能源车的瓶颈，为普及氢能源汽车铺平道路。还有可能出现用氢能源汽车替代充电的电动汽车，解决了电动车充电时间长、续航距离短、电池寿命短、需要充电桩、电池重量大等弊端。
十二、结束语
经过以上论述和数据说明，对用氢氧化钠和水为原料循环制氢获得氢能源，解决氢能源汽车的瓶颈问题，不应该再持怀疑态度了。本人在面对氢能源这一世界性课题时，显得才疏学浅，对汽车的学习研究更是不入皮毛。但当我看到“南阳水氢车”新闻爆炸以后，舆论似乎一边倒的认为这是不可能的事情。当氢能源车因存在种种瓶颈难以普及的时候，却忽略了用车载式的钠和水反应能即产即用制氢，就能解决那些瓶颈这一简单事实。是被钠和水反应的剧烈和危险吓倒了吗？君不见原子弹是举世公认杀伤力最大、最危险的武器，核能不是照样被人类降服用于造福社会了吗？
苹果掉地上，只有牛顿才能发现是地球引力。电能发光照明，也只有爱迪生经历无数次失败以后，终于获得了成功。人类一切科学技术成果，都归功于那些敢想、敢闯、敢干并持之以恒的人。
以氢氧化钠为原料制取金属钠，用钠和水反应制氢，再用产生的氢氧化钠回收制钠，如此循环的车载装置，不仅有效解决了氢能源汽车的瓶颈问题，也为氢能源的其他应用创造了条件。不可否认这个设想在实施过程中，仍然存在很多问题和困难，这些困难和问题，可能是技术问题，也可能是设备问题，而最大的问题是一个社会问题，如何保证普遍使用钠的社会安全，是一个庞大的社会系统工程，只有国家重视及社会认可了才能得到推广和普及，这是根本问题的所在。相信人类的智慧一定能把这些问题和困难一一解决。
本人虽然已经将此设想申报专利，但是即使获得专利授权，凭一个人的力量也是难以实施的，不能转化为产业造福社会，再好的设想也不是空想，再好的专利也是徒有虚名的一纸空文。希望这项利国利民的设想，能得到国家的重视和社会的认可，组织人力、物力和财力早日立项研发和投入使用，造福社会。
期待在不久的将来，当这一设想成为现实得到普遍应用的时候，将为清洁能源开辟了一片广阔的天地，人们再也不用为雾mai发愁了，再也不用为油气资源日益短缺发慌了。在科学发展日新月异突飞猛进的今天，相信不久的将来，氢能源也一定会成为重要的战略能源资源，为人类作出应有的贡献。
完稿于2019年6月18日
作者: juniger 时间: 2019-6-24 16:35
有想法。
但实现的可能性几乎为零。
现在的电动汽车都很难往下推，更何况氢能源汽车了。
您的技术上的可实现性都极小，更何况还有经济问题。
经济性是推动社会和技术进步更重要的因素啊。
作者: mmliuqing 时间: 2019-6-24 16:37
就是认为经济上是可行的，才有想象空间，因为这是循环使用的，成本不会很高
作者: juniger 时间: 2019-6-24 16:58
这么容易就循环起来？！
水中有没有其他物质，会不会生成杂质？
对水的要求有多高？
如何控制反应？
你说用“钠棒”，还类比“核棒”，核反应用的可是重水！！是要经过N道工序才获得的，成本奇高，是民用设备能承担的吗？！
作者: mmliuqing 时间: 2019-6-24 17:01
如果你看过电焊就知道怎么控制反应了。
作者: 清城君 时间: 2019-6-24 17:35
本帖最后由 清城君 于 2019-6-25 10:55 编辑
跟水氢新能源一家，都是骗子 你的计算是扯淡的，23kg金属钠跑321公里是怎么算出来的，太空里靠惯性吗？片碱几千块一吨，金属钠约2万一吨，只要计算金属钠的价格和片碱的价格就知道循环来说毫无意义。真有这个技术完全没必要去造氢气和造车，直接卖钠就够你赚钱的了 目前国内钠供应不足
作者: mmliuqing 时间: 2019-6-24 17:50
欢迎你的批评，但我不是骗子，会往这个方向去努力，本来回收的氢氧化钠就已经是免费的了，电解氢氧化钠也不存在技术问题。
作者: kareale88 时间: 2019-6-24 19:04
多谢楼主分享
作者: 清城君 时间: 2019-6-25 08:00
网上搜了很多金属钠的价格，有个应该比较靠谱的数字15年全球金属钠价格16元/kg 金属钠能携带的焓值与汽油折算一下，如果燃料电池的效率比热机高的话对计算还有利 结果可不可行还要看理论计算
作者: meteor1245 时间: 2019-6-25 08:07
想法非常妙，当看到电解氢氧化钠制取钠时，我有个很好的想法就是加个太阳能板来电解成钠，然后制氢，再电解，再制氢
作者: 清城君 时间: 2019-6-25 08:52
完全没必要去搞循环，搞循环成本无意义。不如买工业金属钠，氢氧化钠卖掉，这样比回收循环效益高
作者: meteor1245 时间: 2019-6-25 08:56
这样不就可以一直提供能量运动下去了吗?\ud83d\ude01
作者: 清城君 时间: 2019-6-25 09:09
本帖最后由 清城君 于 2019-6-25 11:00 编辑
2Na+2H2O=2NaOH+H2 46kg钠就产生2kg氢气
https://wenku.baidu.com/view/58db65f408a1284ac850433a.html 显示氢气和汽油的燃烧热分别是142500和46100 kj/kg 这样2kg氢气相当于6.18kg汽油 约8.24L 就算是燃料电池比热机效率增高50%折合汽油12.4L 这点汽油比起普通家用车跑200km不到
46*16=736元 回收的氢氧化钠80kg=160元 每公里费用2.88元 理论上经济根本不可行
作者: 清城君 时间: 2019-6-25 11:01
有这闲工夫不如把氢氧化钠当化学品卖掉，再买氯化钠来制钠
作者: guren6 时间: 2019-6-25 15:00
在廉价的清洁能源————电能大量随处获得之前
在电能高密度廉价储存技术颠覆性出现之前
在电能快速充装之前
谈新能源骑车都是耍流氓
安全廉价聚变发电、秒充电、廉价电力储存装置、电力储存装置能源密度高于化石燃料
有这几样技术颠覆了 其他的新能源也就不用嘚吧了 没有这些技术做基础 其他的所谓新能源都是大忽悠
作者: arpcd 时间: 2019-6-25 20:18
本帖最后由 arpcd 于 2019-6-25 20:25 编辑
楼主一片苦心，给楼主提供一点基础数据吧。你文中用于计算成本的举例是英国一家公司的车，如下：
英国Riversimple Movement公司于2016年2月发布双座小型氢燃料电池车“RASA”并公开试制车，底盘采用碳纤维强化材料，整个动力传动系统只有18个可动部件，车辆总重量为580千克只有普通汽油车的一半左右；1.5千克氢气可续航483千米左右，最高速度97千米/小时，燃效0.94千米/升，CO2排放量40克/千米；获得英国**200万英镑补贴，计划2016年下半年开始实施12个月行驶测试，2018年推向市场...
现在已经是9102年了，这车多半凉凉了。。。。
开车有20多年了，做为老司机一枚，看到车重580kg（楼主自己的途观SUV，车重1.7吨），大约知道楼主计算的依据了。。。。
建议您把英国这家公司的数据乘以2.5~3之后再计算一下成本（也就是483km的里程需要打折，如果是一辆1吨的私家轿车，只能按200km计算里程）。再和汽油车、电动车做个对比吧，技术必须得到市场的认可。。
英国佬这车不是烧氢气嘛，这CO2又是哪里来的？没细研究，总觉得氢能源车先不去说，先把电动车搞明白再说吧，先把发电成本降下来再说吧。
仅就成本计算，个人同意前面清城君海友的计算，初估了一下，如果是1吨级别的私家轿车，成本得在2.5~3元/km，以目前的市场，属于极其高端的用户才能用得起的，得是壕才行..
作者: mmliuqing 时间: 2019-6-26 15:59
如果你自己配一台氢氧化钠回收一体机，电解一公斤钠耗电3.45度，电费按0.65元计算，一公斤氢若能行驶200公里，其成本是多少？
作者: mmliuqing 时间: 2019-6-26 16:11
卖了旧房子再买新房子还能买回原来那样大小的房子吗？
作者: mmliuqing 时间: 2019-6-26 16:17
你知道这样的配套设施有多大吗？
作者: 不度阴山 时间: 2019-6-26 16:24
支持楼主，继续研究下去，未来也许就在今天的思路中
作者: mmliuqing 时间: 2019-6-26 16:41
谢谢鼓励！更希望能抛砖引玉，集思广益，让化学同行大家一起把不可能变成可能。
作者: 清城君 时间: 2019-6-26 17:30
有个技术经济学的学问，是研究技术与经济的矛盾与规律的学科。从这个角度可以判断一个技术具不具备研究价值。从计算来看这个技术本身是没有价值的。
很多技术、事物是相关联的，如果这个技术可行，可以会诞生很多类似的可能更佳的技术方案。或者诞生经济效益更大的相关产业（比如制钠、比如其它类似的汽车），或者诞生一些有价值的衍生技术
这个技术里面需要攻克很多难题，某一难题攻克了可能带来很有价值的应用，但是不能避免这个总体技术最终无法实现汽车用途
你说的旧房子拆了买不到同等大小的新房子的例子跟你从氢氧化钠溶液回收金属钠是不恰当的。 现有的工业用氯化钠制钠不用氢氧化钠，自然是有原因的。 汽车排出的废氢氧化钠比起氯碱工业产出的氢氧化钠不会有质的差别 科学研发也要集合现有技术 要放眼去查证 不能全部闭门造车 在没有价值的事物上浪费精力
作者: mmliuqing 时间: 2019-6-26 17:36
本帖最后由 mmliuqing 于 2019-6-26 22:18 编辑
汽车怎么会排出氢氧化钠废气呢？看来你对氢能源研究不够。作为一个有知识的人，就是去思考怎么样把不行变成可行，这才是应有的思维方式。用盐制钠再便宜也还是需要成本，利用氢氧化钠循环使用，回收的氢氧化钠是不需要再投入钱了，这个道理应该是够简单明显了吧？
作者: 清城君 时间: 2019-6-26 23:04
越说越不着调，还在汽车上做电解回收钠的一体机，搞得跟太空飞船似的搞自助生态。白天开出去溜溜，晚上充电电解回收钠。你的回收钠怎么分离出来再加注到你的反应系统里，这是容易操作的？搞这么复杂最后效率、成本、便捷性还比不上铅蓄电池，更别说新能源电池了
作者: 清城君 时间: 2019-6-26 23:16
我的文字里没有废气两个字，你钠制氢过程产生的氢氧化钠是废液。 你用回收的氢氧化钠作原料制钠虽然省去了原料成本。可你为什么不把氢氧化钠卖掉去买更多的氯化钠来生产更多的钠呢？工业上用氯化钠来生产氢氧化钠，难道氯化钠比氢氧化钠贵？这里面的成本对比你没算过怎么断定回收氢氧化钠提取钠比卖掉氢氧化钠买氯化钠划算？ 搞研究没有理论支持是不行的，理论先行，高端的理论先证明行得通，然后才是解决技术层面的低端问题
作者: 清城君 时间: 2019-6-26 23:36
本帖最后由 清城君 于 2019-6-27 07:49 编辑
算过经济账吗？不会算帐只能在学校教一下基础知识。一吨氢氧化钠3500左右，氯化钠800左右，算上两者钠金属含量的差值，把氢氧化钠卖掉换成氯化钠也能多收回2倍多的钠。 工业上用氯化钠生产氢氧化钠，也用氯化钠生产金属钠。你只想着闭门造车了解外界技术不进行贸易，是很难在正确的路线上走的
作者: 准星_QOEH 时间: 2019-6-27 09:33
前辈听说过库伦爆炸吗？这玩意可不是和控制电焊那样简单。
作者: 准星_QOEH 时间: 2019-6-27 09:37
《Nature Chemistry》上有一片文章，德国和捷克的科学家们借助高速摄像机技术，拍摄到亚毫秒内钠/钾和水相遇的影像。科学家们意外发现钠/钾合金液滴变形成海胆状，细长的尖峰伸入水中，快速增加的接触面积使得反应开始失控。模拟分子动力学表明，该金属表面一旦接触水几乎立即释放电子。大量电子释放使该系统快速达到“瑞利不稳定极限”，并导致碱金属液滴的“库仑爆炸”。这也可以解释了为什么该反应不能自淬，并可导致爆炸。
作者: mmliuqing 时间: 2019-6-28 03:21
我只看到书上说的，还有视频演示的，把金属钠用锡纸包好就可以放入水中安全反应得到氢气，我不知道你们看到没有。
作者: mmliuqing 时间: 2019-6-28 03:23
本帖最后由 mmliuqing 于 2019-6-28 03:25 编辑
你越说越糊涂了，我用氢氧化钠是可以再回收利用，循环制钠就不需要再投入氢氧化钠了，你用氯化钠能行吗？你以为反应生成的氢氧化钠就沿路排掉呀，那可是宝贝。
作者: 清城君 时间: 2019-6-28 10:18
你沟通有障碍是不是 我说的很清楚 汽车排出的氢氧化钠收集起来3500一吨卖掉，再花800一吨买氯化钠来制钠
作者: 准星_QOEH 时间: 2019-6-28 10:24
请前辈说说哪本书上写的？视频有链接吗？我也想学习学习。
作者: mmliuqing 时间: 2019-6-28 16:31
本帖最后由 mmliuqing 于 2019-6-28 16:58 编辑
《盐及其化学》84页，视频你自己去百度一下：https://v.youku.com/v_show/id_XM ... tml?from=s1.8-1-1.2
作者: 准星_QOEH 时间: 2019-6-28 17:05
本帖最后由 准星_QOEH 于 2019-6-28 17:07 编辑
这个实验视频我看了，就是不知道该实验用了多少钠，多少水，生成NaOH浓度多少，实验压力多少，水温升多少。虽然隔绝了空气，但是反应速率没发现得到控制。
作者: mmliuqing 时间: 2019-6-28 17:15
如果是学化学的，这些都是不难计算出来，书到用时方恨少。
作者: mmliuqing 时间: 2019-6-28 17:16
把自己的儿子六万卖掉掉，再去捡一个儿子回来，不是更赚？是你的思维出了问题。
作者: 准星_QOEH 时间: 2019-6-28 17:18
让您见笑了，我学化学的，可仅看个视频我还真算不出来，如果我说能估算出来估计得挨骂，化学工程需要严谨，你给我数据我给你算。
作者: mmliuqing 时间: 2019-6-28 17:26
本帖最后由 mmliuqing 于 2019-6-28 17:42 编辑
那我给你数据：23公斤钠与水反应制取一公斤氢气，还可以制取40公斤氢氧化钠，40公斤氢氧化钠需要在50度稀释成饱和溶液，钠反应产生的热量多少？稀释氢氧化钠放出的热多少？把稀释的水加热到50度又需要多少热量？如果有热量剩余，需要多大的换热面积？
作者: 准星_QOEH 时间: 2019-6-28 17:53
这个题出的有水平，反应热好计算，溶解热还真不好计算。
作者: mmliuqing 时间: 2019-6-28 18:05
书到用时方恨少
作者: 准星_QOEH 时间: 2019-6-28 18:26
呵呵，你说的对。
作者: 清城君 时间: 2019-6-28 20:38
本帖最后由 清城君 于 2019-6-28 20:42 编辑
你把氢氧化钠当儿子就能给你带来价值？市场3500一吨的氢氧化钠你不卖就能价值一万五？你真有这个本事3500收不花成本把它搞成一万五去还用干别的？把化学品买卖跟卖儿子比较，我都懒得骂你这老杂毛
城郊有个农民，农民有个软件工程师儿子就住农民几十公里远，儿子经常回家。农民岁数大了家里的麦子收不动了。请别的农民100块一天用3天就能收完，农民舍不得花这个钱，就强迫儿子请5天假收麦子。儿子5天累得跟狗一样收完了麦子，因为请假扣了两千块钱
这笔款账算得明白不？
作者: mmliuqing 时间: 2019-6-29 00:03
小伙子，不是为了赚钱。而是只有氢氧化钠才能循环使用，用氯化钠能循环吗？不适合的就是再便宜也不能用，考虑问题的方向不同，你是为了赚钱，我是为了把问题搞清楚。争取走出一条路来，没有什么再生能源能这样快就循环的，你是化学科班出身，应该懂的。
作者: 清城君 时间: 2019-6-29 08:07
本帖最后由 清城君 于 2019-6-29 08:09 编辑
你就是农民 能不与外界交流就不交流 循环根本没有意义 你在没意义的事情上浪费精力 还把它当做是关键的 你这么在意循环 很难不怀疑你是极为在意概念 把企图把概念、逻辑整圆了继而进行骗补
氢氧化钠是重要的辅料，你这种汽车能产生多少市场上就能消化多少 氯化钠是最容易获得的原料，你想要多少就能有多少
作者: mmliuqing 时间: 2019-6-30 03:50
再好的琴师如果对象错了，也找不到知音。
作者: 清城君 时间: 2019-7-1 08:55
你算哪个葱 撒泡尿照照自己的德行 老骗子
作者: shenjianxiandao 时间: 2019-7-1 09:59
“钠和水反应制氢如果用于民用，象天然气走进千家万户，对全球的减碳就是巨大的贡献。而且生产的碱水用于清洗餐具，就不用再去购买洗洁化学品了”
NaOH溶液腐蚀性非常强，不能作为日用洗化产品
作者: hawkings 时间: 2019-7-1 16:13
大家快来看民科
作者: qqgd 时间: 2019-7-1 17:31
骗子成承认自己是骗子么？就和傻逼不承认自己是傻逼一样。
像您这种人确实不是骗子，而是像傻逼一样的骗子
作者: mmliuqing 时间: 2019-7-1 17:49
喷粪的嘴是吐不出象牙的，只能污染环境。
作者: mmliuqing 时间: 2019-7-1 17:52
我上大学的时候你还在你爹的肚子里，我拿专利证书的时候，你还不知道什么叫专利，就是这样一棵葱，总比做混混好！
作者: 清城君 时间: 2019-7-2 14:04
你得学问对得起你的年龄吗？拿专利了不起吗，就你这破流程就可能获得一个专利，有用吗？我获得的授权实用新型专利也有七八件，也没以此为豪
在你的帖子里评论的除我之外有2位是在论坛里知名的水平很高的专家，他们没有一个认可你的。而且这个论坛里的化工专家没有一个认可你的，你简直有沟通沟通障碍
作者: mmliuqing 时间: 2019-7-2 20:41
希望你以后多拿发明专利，最好是国际的！
作者: mmliuqing 时间: 2019-7-3 21:14
来到海川论坛，本以为能结识同行的高手，相互交流学习，没想到来了没半个月，遇到几个象清城君这样的人渣在那里喷粪，就象在饭店点了一盘自己喜欢的菜，可是端上来却看到上面有只蟑螂，哪还会有什么胃口呀，真是有辱海川为化工开辟一片园地的苦心，有这样的人在，把整个论坛都被污染了。本来学术就是一种讨论有范畴，每一个人都有自己的想法，如果都是千篇一律按教科书说的去做，人类还能进步吗？要把自己的观点强加给别人，别人不接受就满嘴喷粪骂人，不仅骂发帖的人，连论坛的管理也骂开了，这哪是学者的风度？简直就是流氓！常言说得好，流氓不可怕，就怕流氓有文化。井底的青蛙永远都认为天就是井口那么大，再见吧，海川。
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