随着世界全球气候恶化、石油危机加剧和人口剧增带来的影响不断加重,实行可持续能源发展战略迫在眉睫。而氢气作为一种优质的能源载体,不仅可以用于医学治疗,保健与美容领域,也是一种十分重要的工业原料,它广泛应用于石油、化工、电子、冶金、油脂、航天、轻工业等领域。
一、氢在农业上的应用
现在农药和化肥的滥用产生环境污染、土壤破坏以及食品安全问题。由于氢气的安全性以及氢气水使用的经济性和方便性,使氢气在农业生产上的应用前景将十分广阔。
1. 种子萌发:研究发现,氢气可以促进冬黑麦种子的萌发速率,氢水处理可以促进苜蓿等植物种子的萌发。
2. 花期调控:玫瑰等植物在氢水处理后改变花期的现象。
3. 提高抗逆性:氢水可提高水稻、拟南芥以及苜蓿等植物的抗盐碱、干旱等逆境的能力。
4. 提高病虫害抗性:氢气可以调节许多植物激素受体蛋白基因的表达,其中就包含与抗病虫害相关的植物激素水杨酸和茉莉酸。使用氢水浇灌、喷灌的农作物将可能提高农作物的病虫害抗性。
二、氢在工业上的应用
1. 在化学工业中,氢气是合成氨、甲醇等的主要原料之一;在炼油工业中,氢气被广泛用于对石脑油、粗柴油、燃料油、重油的脱硫、石油炼制、催化裂化以及不饱和烃等的加氢精制以提高油品的质量;尼龙塑料、农药、油脂化学和精细化学品加工中都需要氢气生产相应产品。
2. 在电子工业中,氢气主要用作保护气体。电子材料、半导体材料和器件、集成电路及电真空器件生产中,都需要高纯氢做还原气、携带气和保护气。
3. 在冶金工业中,有色金属如:钨、钼、钛等生产和加工中,使用氢作还原剂和保护气。在硅钢片、磁性材料和磁性合金生产中,也需要高纯氢气作保护气,以提高磁性和稳定性。在精密合金退火。粉末冶金生产中,薄板和带钢轧制中常用氢—氮做保护气。
三、氢在航天工业上的应用
在航天工业中,氢是重要的燃料。由于氢气所具有的良好的燃烧性能以及环保法规要求的日益严格,未来市场对氢气具有潜在的巨大需求。
氢能燃料电池能够保证陆用、水用、航天及铁路交通工具足够的行驶里程,且比传统汽油、柴油内燃机车更环保。
国家能源集团北京低碳清洁能源研究院院长卫昶表示,氢气是连接未来能源产业链的中枢,目前,欧洲投入运行的加氢站超过100座,日本约95座,中国已投产的加氢站仅15座,另33座在建。
四、氢在美容养生领域的应用
氢气在美容领域的发展是最为迅速的,2016年,氢水面膜、氢气蒸汽舱、泡澡机等开始逐渐在市场出现和推广,结合氢气吸入和氢水饮用,形成综合性全方位的氢气干预系统。
有研究表明,用含氢气水进行沐浴可以治疗紫外线引起的皮肤损伤。该研究采用无毛小鼠,首先用紫外线处理造成皮肤损伤,随机分组进行电解氢气水洗澡。连续21天后,急性期检查皮肤炎症因子的表达,慢性期进行组织学和超微结构观察。结果显示,用电解水沐浴可能通过抗炎症作用治疗紫外线引起的皮肤损伤。
五、氢在医学上的应用
中共中央国务院印发的《“健康中国2030”规划纲要》中指出“健康是促进人的全面发展的必然要求,是经济社会发展的基础条件。实现国民健康长寿,是国家富强、民族振兴的重要标志,也是全国各族人民的共同愿望。”
“抗疫”先锋——被授予“共和国勋章”的钟南山院士在“第七届全国氢生物医学大会”上再次肯定了氢氧混合气对呼吸系统疾病的治疗作用。《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》中也建议吸入氢氧比例(66%:33%)的混合气体,以改善炎症反应,取得更好临床疗效。