漫談氫能源與CO2減排
CO2
的排放已經(jīng)越來越嚴(yán)重影響地球的生存環(huán)境。當(dāng)今世界能源供應(yīng)主要依賴化石能源，而化石能源的長期大量使用在促進(jìn)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也使大氣中CO2的濃度急劇上升，嚴(yán)重破壞了環(huán)境，造成了嚴(yán)重的生態(tài)問題，如酸雨，氣候變暖等。例如：全球變暖對(duì)地球自然生態(tài)系統(tǒng)和人類賴以生存環(huán)境造成了日益嚴(yán)重的負(fù)面影響。當(dāng)氣溫上升2℃的時(shí)候，全球的山脈都會(huì)受影響，山系的冰架和冰峰雪原將大幅度減少以至消失，直接影響整個(gè)水循環(huán)過程，水將變得更少更臟。全球的食物，尤其是熱帶地區(qū)的食物將會(huì)大受影響。三分之一的動(dòng)植物種群因?yàn)樘鞖獾淖兓�而滅絕。氣候變暖對(duì)人類健康的直接影響將更加明顯，高溫使得病毒、細(xì)菌、寄生蟲、敏感原更加活躍，同時(shí)它也會(huì)損害人的免疫力和疾病抵抗力，從而大大降低人們的生活質(zhì)量。
與化石能源相比，氫能源具有很多優(yōu)點(diǎn)。
氫是宇宙中最豐富的物質(zhì)，在構(gòu)成宇宙的物質(zhì)中約占75％。在地球上的氫主要以其化合物，如水(H2O)、甲烷(CH4)、氨(NH3)、烴(CnHm)等形式存在。水在地球上幾乎是無所不至，水就是地球上名副其實(shí)的“氫礦”。
氫具有可再生性。氫通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能(或熱能)并生成水，而水又可由電解再轉(zhuǎn)化為氫和氧，如此循環(huán)，永無休止�？梢哉f，只要有太陽和水，就會(huì)有氫。
氫是環(huán)保、高效能源。使用氫燃料電池，通過電化學(xué)反應(yīng)將氫轉(zhuǎn)化為電能和水，過程中不排放CO2和NOx，沒有任何污染，另外氫燃料電池的效率最差也有35～45％(通常都更高)，高過諸多種類的內(nèi)燃機(jī)，其效率只有20％～30％。
氫由于具有以上特點(diǎn)，可以同時(shí)滿足資源、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的要求，是其他能源所不能比擬的。
但是，氫能源的使用涉及氫的制備、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、分配和應(yīng)用等復(fù)雜環(huán)節(jié)，特別是氫能源的制備，難度和成本成為主要制約因素。
氫的制備直接影響其成本。氫的制備，其生產(chǎn)方法很多，但目前主要依賴于化石能源。在各種制氫技術(shù)和工藝中，如果考慮CO2的排放，則利用天然氣制取氫氣工藝的成本最低，其次是利用煤炭氣化法和生物質(zhì)氣化制氫法、水電解法，最后是利用可再生資源發(fā)電電解制氫法、核能發(fā)電制氫和利用生物質(zhì)發(fā)酵制氫的方法。目前，化石能源制氫成本最低，在近期有巨大的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、安全、效率方面的吸引力。但從長遠(yuǎn)來看，化石能源制氫受到資源本身和碳排放的制約，而利用生物質(zhì)、太陽能、風(fēng)能等可再生能源制氫則是永恒的發(fā)展方向。在太陽能制氫方面，若能進(jìn)一步改進(jìn)，較好地解決低成本制氫問題，將是重大突破。依據(jù)現(xiàn)在各地條件的特點(diǎn)，一般是多種制氫方法協(xié)同發(fā)展。
發(fā)展氫能源，取代化石燃料能最大限度地減排CO2，減弱溫室效應(yīng)，將為建立一個(gè)美好、無污染的新世界邁出重要一步。（節(jié)選自《現(xiàn)代物理知識(shí)》第05期，有改動(dòng)）
1
．選文說明了有關(guān)氫能源的什么事理？（4分）
2
．從選文第一段來看，CO2的過度排放帶來什么后果？為什么要寫本段？（5分）
3
．為什么說氫能源是其他能源所不能比擬的？（3分）
4
．選文用事實(shí)說話，用數(shù)據(jù)明理，運(yùn)用比較，收到事半功倍之效，請(qǐng)任選一點(diǎn)，舉例分析。（4分）
答案：
1.
（4分）發(fā)展氫能源，取代化石燃料能最大限度地減排CO2，為建立一個(gè)美好、無污染的新世界邁出重要一步�；驓淠茉幢容^化石能源有很多優(yōu)點(diǎn)，能更好地保護(hù)環(huán)境，建設(shè)美好無污染的世界。
2.
（5分）CO2的過度排放會(huì)嚴(yán)重影響地球的生存環(huán)境。（或CO2的過度排放會(huì)使大氣中CO2的濃度急劇上升，嚴(yán)重破壞了環(huán)境，造成了嚴(yán)重的生態(tài)問題。）（2分）作者安排本段說明了CO2減排的重要性與迫切性，更能突出發(fā)展氫能源的重要意義。（3分）
3.
（3分）氫是宇宙中最豐富的物質(zhì)；氫具有可再生性；氫是環(huán)保、高效能源。
4.
（4分。能說出舉例說明、用數(shù)據(jù)說明、比較說明中的任何一種，舉一例說明即可給分）如第一段列舉氣溫上升2℃時(shí)對(duì)地球自然生態(tài)系統(tǒng)和人類生存環(huán)境造成嚴(yán)重負(fù)面影響的例子，說明CO2排放的嚴(yán)重危害，突出CO2減排的重要性與迫切性。又如第五段運(yùn)用數(shù)據(jù)比較氫燃料電池和其它內(nèi)燃機(jī)效率的不同，說明氫是環(huán)保、高效能源。舉例、數(shù)字、比較等把事理說得突出、清楚、明白，很有說服力，給人留下深刻印象。

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