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店铺： 布克专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111591078

商品编码：29664890699

包装：精装

开本：16

出版时间：2018-06-01

商品参数

图说氢能 面向21世纪的能源挑战
	定价	48.00
	出版社	机械工业出版社
	版次
	出版时间	2018年06月
	开本	16开
	作者	[ 加拿大] 塔潘·博斯
	装帧	精装
	页数
	字数
	ISBN编码	9787111591078
	重量	510

内容介绍
本书针对人类所面临的能源危机与环境问题，探讨基于氢能的解决方案，介绍氢能与燃料电池在陆地、海上、水下以及航空与航天领域的各种应用，论述作为能源（te别是可zai生能源）载体的氢气的制取、储存、运输以及安全使用，展望氢能的未来发展前景。本书内容结构体系完备合理，版面设计图文并茂，具有概要浏览和细节研读双重可读性。书后还附有相关名词术语和重要技术经济数据。

目录

说明 III  
中文版序一 IV  
中文版序二 V  
英文版序 VII  
法文版序 VIII  
 
兔子、乌龟和氢能 1  
能源危机 2  
能量，作用中的力能量无处不在！ 2-3  
从油井到车轮能量之旅 4-5  
能源人类文明的表征 6-7  
过度使用能源使环境陷入危机！ 8-9  
有何解决方案？能源的合理使用 10-11  
另一个解决方案无碳能源 12-13  
zui有希望的解决方案氢能！ 14-15  
 
基于氢能的解决方案 16  
从气球到火箭氢气的悠久历史 16-17  
传统内燃机直接燃烧氢气 18-19  
氢能转化为电能燃料电池效率更高！ 20-21  
不同类型的燃料电池面向多种不同场合的应用 22-23  
 
氢能的应用 24  
陆地氢能车辆 24-25  
海上和水下氢能船舶 26-27  
空中氢能飞机 28-29  
太空氢燃料火箭 30-31  
来源于氢气的电力比蓄电池更长的续航时间 32-33  
氢气是理想的能源载体吗？ 34-35  
 
作为能源载体的氢气 36  
制氢伴随温室气体的排放 36-37  
不产生二氧化碳的制氢方法电解水、核能、生物技术或光合作用 38-39  
氢能可zai生能源的好伙伴 40-41  
压缩、吸附和吸收氢的储存 42-43  
液化储存更多的氢 44-45  
氢的运输用储罐或管网输送 46-47  
氢的配送加氢站 48-49  
氢的安全使用氢的危险性何在？ 50-51  
 
氢能的未来 52  
氢经济商业化途径 52-55  
有所作为迎接氢经济的到来 56-57  
正在行动氢能的示范和发展 58-59  
 
总结 60-61  
附录 1 何为能量？ 63  
力相关的能量机械能 64-65  
热相关的能量热能 66-67  
其他形式的能量电能、辐射能、化学能、核能 68-69  
能量可以转换但总是守恒的！ 70-71  
热能转换卡诺原理 72-73  
 
附录 2 加气站中氢的价格将是多少？ 74-80  
专业术语 81-82  
缩写和简称 83单位及其符号 84  
图片来源 85  
更多关于氢的信息 86 

《新能源蓝图：塑造未来世界的氢能革命》 引言 在人类文明长河中，能源一直是推动社会进步的核心驱动力。从火的发现到煤炭时代的辉煌，再到石油主导的近现代，每一次能源的变革都深刻地重塑了我们的生活方式、经济结构乃至全球格局。然而，伴随化石能源的广泛利用，我们也日益感受到其带来的严峻挑战：气候变化、环境污染、资源枯竭的阴影笼罩着地球的未来。在此背景下，人类从未停止对更清洁、更可持续能源的探索。而今，一股新兴的能源浪潮正以前所未有的力量席卷而来——它就是氢能。 第一章：重塑能量之源——氢的化学与物理魅力 氢，作为宇宙中最丰富的元素，蕴藏着巨大的能量潜力。它并非一种“新”能源，而是古老而又充满未来感的能量载体。本章将深入剖析氢的独特化学与物理性质，揭示其为何能成为下一代能源的有力竞争者。 氢的家族：同位素与结构 我们首先会认识氢的三个重要同位素：氕（protium）、氘（deuterium）和氚（tritium）。其中，氕是最常见的氢，其原子核只有一个质子；氘拥有一个质子和一个中子，其原子核被形象地称为“重氢”；而氚则拥有一个质子和两个中子，是放射性同位素，在特定应用中发挥着关键作用。理解这些同位素的差异，是认识氢能特性的基础。 能量密度与能量转换 氢在化学反应中释放出巨大的能量，尤其是在与氧气发生反应生成水时，其单位质量的能量释放远高于传统化石燃料。本章将详细介绍氢的能量密度，并探讨其在各种能量转换过程中的效率，例如燃烧、燃料电池等。我们将以科学的视角，量化氢能的潜力。 氢的化学性质：反应活性与稳定性 氢的化学性质活跃，能与许多元素发生反应。我们将探讨氢在不同条件下的反应活性，以及如何安全有效地储存和控制其能量释放。同时，也会讨论氢的稳定性问题，以及在实际应用中如何确保其使用的安全性。 氢在宇宙中的地位与地球上的分布 从宇宙大爆炸的原始汤到恒星的能量熔炉，氢无处不在。了解其在宇宙中的普遍性，能让我们更深刻地认识到其作为能源载体的潜力。同时，我们将考察地球上氢的来源，包括水、化石燃料以及生物质等，为后续的制氢方法奠定基础。 第二章：氢的诞生——多元化的制氢技术探索 如何经济高效地生产出“绿色”的氢，是氢能发展的关键瓶颈。本章将全面梳理当前以及未来可能出现的多种制氢技术，分析其优劣势、技术成熟度以及环境影响。 灰氢、蓝氢与绿氢：颜色的背后 我们首先将区分不同颜色的氢： 灰氢： 主要通过蒸汽重整天然气（CH4）制得，是目前最主要的制氢方式，但会产生大量二氧化碳。 蓝氢： 在灰氢制备过程中，对产生的二氧化碳进行捕集、利用或封存（CCUS），以降低碳排放。 绿氢： 通过电解水制得，过程中使用的电力完全来源于可再生能源（如太阳能、风能、水能等），是真正意义上的清洁氢能。 本章将深入探讨这三种氢的生产过程、技术挑战及经济性。 电解水技术：绿氢的关键 碱性水电解（AEC）： 最成熟、成本最低的技术，但效率和运行稳定性有待提升。 质子交换膜水电解（PEMEC）： 效率高、响应速度快，适合与不稳定可再生能源结合，但成本较高。 固体氧化物水电解（SOEC）： 在高温下运行，效率极高，还能利用废热，但材料和耐久性是挑战。 我们将详细介绍这几种电解水技术的原理、技术进展、关键材料以及未来的发展趋势。 其他制氢途径： 生物质制氢： 利用生物质的热解、气化或生物发酵等过程生产氢气，是一种可再生制氢方式。 光解水： 直接利用太阳能分解水分子，是极具潜力的长期发展方向，但技术尚不成熟。 煤气化制氢与CCUS： 虽然涉及碳排放，但结合先进的碳捕集技术，仍可能在短期内作为一种过渡方式。 我们将分析这些技术的优缺点、技术成熟度以及它们在不同情境下的应用前景。 第三章：安全抵达——氢的储存与运输挑战 氢气的能量密度虽然高，但其低沸点、低密度以及易燃易爆的特性，使得储存和运输成为氢能应用中的关键技术环节。本章将聚焦于各种储存和运输解决方案，探讨其技术原理、安全性、经济性及发展前景。 高压气态储存： 这是目前最普遍的储存方式，通过压缩氢气至高压容器中。我们将详细介绍不同压力等级（如35 MPa、70 MPa）的气瓶设计、材料选择（如碳纤维缠绕瓶）以及安全标准。 液态储存： 将氢气冷却至极低的温度（-253°C），使其液化以提高能量密度。我们将探讨液氢的制备过程、低温绝热储存技术、以及其在大型储罐和运输中的应用，并分析其高昂的能耗和安全风险。 固态储存： 利用固体材料（如金属氢化物、吸附材料、化学氢化物等）将氢气以较低的压力和温度储存起来。本章将重点介绍不同固态储氢材料的储氢密度、吸放氢动力学、循环寿命、成本以及其在便携式设备、车辆等领域的潜在应用。 管道运输： 与天然气管道类似，氢气也可以通过专用管道进行长距离运输。我们将分析氢气管道输送的技术挑战（如材料兼容性、氢脆、泄漏检测等），以及其在建设成本和效率方面的考量。 其他运输方式： 包括通过油轮、卡车等方式，以及将氢转化为氨、甲醇等介质进行间接运输。我们将比较不同运输方式的优缺点、适用范围以及未来的发展趋势。 第四章：能量的释放——氢能的多样化应用 一旦被安全地生产、储存和运输，氢就能在各个领域释放其巨大的能量潜力，推动清洁能源的普及。本章将聚焦于氢能的终端应用，展示其如何改变我们的交通、工业乃至生活。 交通运输领域： 氢燃料电池汽车（FCEV）： 探讨燃料电池的工作原理，以及氢燃料电池汽车与纯电动汽车（BEV）的优劣势对比。我们将分析其在续航里程、加氢便利性、成本以及基础设施建设方面的进展与挑战。 商用车与重型运输： 氢能尤其适合对续航和载重要求较高的商用车、卡车、火车、船舶和飞机。我们将探讨氢能在这些领域的应用潜力与技术需求。 工业领域的脱碳： 钢铁冶炼： 利用氢气代替煤炭作为还原剂，实现炼钢过程的零碳排放。 化工生产： 在合成氨、甲醇等生产过程中，用绿氢替代化石燃料。 高温工业： 如水泥、玻璃等行业的脱碳路径。 电力与能源系统： 调峰与储能： 利用氢能作为一种灵活性电源，与可再生能源互补，解决其间歇性问题。 分布式能源： 小型氢能发电系统为偏远地区或特定场所提供清洁电力。 氢气混燃： 将氢气与天然气混合燃烧，逐步降低天然气中的碳排放。 建筑与供暖： 氢燃料电池供暖系统： 为家庭和商业建筑提供清洁的供暖和电力。 氢气管道供应： 将氢气输送到建筑物，用于燃烧供暖。 第五章：未来展望——氢能发展面临的机遇与挑战 氢能的潜力毋庸置疑，但要实现大规模应用，仍需克服诸多挑战，同时也蕴含着巨大的发展机遇。本章将对氢能的未来发展进行前瞻性分析。 技术瓶颈与创新方向： 提高制氢效率与降低成本： 特别是绿氢的生产成本。 提升储氢密度与安全性： 研发更高效、更安全的储氢材料和技术。 完善基础设施建设： 加速加氢站、氢气管道的布局。 标准与法规的制定： 建立统一的技术标准和安全规范。 政策支持与市场驱动： 分析各国政府在氢能发展上的政策导向、投资补贴以及市场激励机制，探讨如何通过政策引导和市场力量共同推动氢能产业的崛起。 经济性与竞争力： 深入探讨氢能的成本构成，以及其在不同应用场景下与现有能源技术的经济性对比，分析其实现全面商业化的关键因素。 国际合作与全球协同： 氢能的发展是全球性的议题，需要国际间的技术交流、标准互认与合作，共同应对气候变化，构建可持续的全球能源未来。 社会认知与公众接受度： 提升公众对氢能的科学认知，消除疑虑，争取社会各界的理解与支持，是氢能普及不可或缺的一环。 结语 《新能源蓝图：塑造未来世界的氢能革命》不仅仅是一部关于氢能的科学读物，更是一份对未来能源图景的深邃构想。它带领读者穿越氢的微观世界，理解其宏大的能量叙事；它展现了人类智慧在应对能源挑战时所迸发的创新活力；它描绘了一个更加清洁、可持续的能源未来，在这个未来中，氢将扮演至关重要的角色，引领我们迈向一个更美好的时代。本书旨在激发读者对氢能的兴趣，增进对这一颠覆性技术的理解，并鼓励更多人参与到这场意义深远的能源革命之中。

评分☆☆☆☆☆

我对科技前沿的了解，很大程度上依赖于优质的科普读物，而“图说氢能”这个书名，在众多关于新能源的图书中脱颖而出。我一直认为，了解一个新兴技术，需要从多个维度入手，既要知其然，也要知其其所以然。这本书以“科学世界”和“科学史话”作为其科普的切入点，让我看到了它在内容深度和广度上的潜力。我期待它能清晰地阐述氢能作为一种清洁能源的独特优势，同时也揭示其在制取、储存、运输和使用过程中所面临的真实挑战和技术瓶颈。更重要的是，我希望它能通过“科学史话”的视角，将氢能的发展置于更广阔的历史和科学背景下进行审视，展现人类对能源问题的不断探索和演进。这种结合了技术深度、历史维度和科普易懂性的书籍，正是我所寻求的。

评分☆☆☆☆☆

我最近在寻找一本能够系统性介绍未来能源发展方向的书籍，而“图说氢能”这个书名立刻吸引了我。我平时关注新闻里关于气候变化和可持续发展的讨论，深知传统能源模式的局限性，也一直在寻找更具前瞻性的解决方案。氢能之所以引起我的关注，是因为它被认为是“终极能源”之一，但它的商业化应用和大规模推广依然面临诸多技术和经济上的难题。这本书以“面向21世纪的能源挑战”为切入点，让我觉得它不仅仅是在介绍一种技术，更是在探讨一个关乎人类未来的宏大议题。我非常期待它能在“制取、储存、运输、使用”这四个关键环节，提供详实且易于理解的解释。例如，在制取方面，是更侧重绿氢还是蓝氢？在储存方面，有哪些突破性的技术？在运输方面，又有哪些安全性和成本上的考量？这些都是我迫切想了解的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁大气，一看就很有分量。书名“图说氢能”直观地传达了其核心内容，而“面向21世纪的能源挑战”则点明了研究的紧迫性和重要性。我一直对新能源技术很感兴趣，尤其是那些能够切实解决当前能源危机的方案。氢能作为一种清洁、高效的能源载体，在许多场合都被寄予厚望，但相关的科普读物往往要么过于学术化，要么又流于表面，难以深入了解其本质。这本书的宣传语让我眼前一亮，期待它能以图文并茂的方式，清晰地梳理出氢能的制取、储存、运输和使用等各个环节的关键技术和发展现状，帮助我这个非专业读者也能透彻理解氢能的潜力与挑战。尤其“科学世界”和“科学史话”的标签，让我对它在科普性和历史脉络梳理方面充满了好奇。希望它能不仅仅是技术介绍，更能勾勒出氢能发展一路走来的故事，以及它在未来能源格局中可能扮演的角色。

评分☆☆☆☆☆

收到这本《正版 图说氢能》后，我迫不及待地翻阅起来。我是一个对科学史略有研究的人，一直对重大科技突破背后的发展脉络很感兴趣。所以，当看到“科学史话”这个标签时，我就对这本书有了更高的期待。我希望它能不仅仅停留在对氢能技术的现状描述，而是能追溯氢能概念的起源，介绍那些为氢能研究做出贡献的先驱们，以及在不同的历史时期，人们对氢能的认识和探索是如何演变的。了解这段历史，不仅能帮助我更好地理解氢能技术当前的地位，也能从中汲取关于科学创新和突破性技术发展的一般性规律。同时，“科普读物”和“科学世界”的定位，也让我相信这本书在保持科学严谨性的同时，会用生动有趣的语言和精美的插图，让这些复杂的科学原理变得触手可及，即使是初次接触氢能的读者也能从中受益。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对环境问题和未来能源解决方案充满焦虑的普通读者，我一直在寻找一本能够解答我心中疑问的书籍。“图说氢能”的出现，正好满足了我的这一需求。我经常在新闻里听到关于氢能的报道，但每次都感觉信息碎片化，难以形成一个完整的认知。这本书的“面向21世纪的能源挑战”这一副标题，让我觉得它非常有针对性，能够解释为什么我们现在需要如此关注氢能。我尤其关注“制取、储存、运输、使用”这四个方面，因为这直接关系到氢能能否真正走入我们的生活。例如，我想知道目前最主要的制氢方式是什么，哪种方式最环保？储存氢气有哪些安全可靠的途径？大规模运输氢气又会遇到哪些技术和基础设施上的难题？这本书的“图说”形式，也让我充满了期待，希望丰富的图片能够帮助我更直观地理解这些复杂的概念。