郑和松

摘 要：能源是人类社会发展进步过程中不可缺少的重要因素，但社会在不断发展的过程中消耗了十分巨大的能源，同时利用能源过程中释放的物质对环境造成了非常大的破坏，为了更长远的发展和生存，目前全社会都都对使用清洁能源从而实现节能减排非常重视。稀土是多种稀有元素的集合体，近年通过对稀土元素在光学材料、储氢材料中的不断应用，人们发现其在节能减排方面有着非常大的优势，这就为保护生态环境提供了更多手段。

关键词：稀土;能源环保;应用

经济在不断发展过程中使用了大量的能源，同时也对环境造成了非常大的破坏，为了可持续的发展，保护环境和开发能源成为了当前十分紧要的话题。稀土作为一种稀有元素的结合物，经过科学研究发现其在保护环境和提供能源方面有非常重要的作用，因此对其进行分析，加深对稀土的应用非常重要。本位简要介绍了稀土在能源环保中的应用，希望能为保护环境以及缓解能源紧缺做点贡献。

一、稀土儲氢与氢能源的利用

1.制造氢气储存器

目前共有三种储存氢气的方式，第一是对氢气进行压缩，然后使用高压容器存储，第二种是对氢气进行液化处理，然后使用绝热容器存储，第三种是将氢气和某些金属制成氢化合物，然后以固体的形式妥善存储。第三中存储方式利用了某些物质的吸氢性质，氢气在其中就像水在海绵中一样，利用这种方式储存氢气对提升氢气的利用率有很帮助。稀土中的镧镍合金就有着非常优秀的储氢能力，1m3的镧镍合大约能够储存88kg氢气，并且这种合金的制造方式比较简单、性质稳定，当取出请气质之后也不会改变性质，是非常优秀的一种储氢材料。

2.回收氢气

利用稀土中稀有元素制成的合金有着非常优秀的储氢能力，并且吸收和释放氢气的过程中有着提纯氢气的作用，氢气在储氢材料中经过一次循环就可以将纯度提升近一倍。

3.制造镍氢电池

稀土中的镧镍合金还可以用来作电池的阴极，从而形成镍氢电池。镍氢电池在充电的时候会释放氢，氢会被电池吸收形成镧镍合金的氢化物，当电池放电时内部的氢会经过氧化而形成水。镧镍合金不仅是非常优秀的储氢材料，将其作为电极还有着易活化、充电波动小和毒性小的有点，同时和镍镉电池相比，镍氢电池的容量更大且使用寿命更长，是非常优秀的环保电池。

二、稀土与节能型材料

无论什么样的发光材料，只要制作时加入了稀土院，那么就为稀土发光材料。这些材料在信息显示、照明、光电器件等领域是非常重要支撑材料，并且有以下几种节能的作用。

1.稀土三基色荧光灯

红、绿、蓝是荧光灯的三基色，制作这三基色的荧光粉都会使用到稀土元素，其中波长610纳米的红光是利用Eu3+激活氧化钇来实现的，波长540纳米的绿光是利用铽或铈激活铝酸盐、铈铽共激活硼酸镁等方式来实现的，波长470纳米的蓝广是利用Eu2+激活卤酸盐来实现的。利用稀土元素制成的三基色荧光灯都有很好的节能效用，有着超出普通白炽灯80%的节能率，而且亮度高、显色度高、使用寿命长，是综合性能十分优秀的光源。

2.无灯丝灯泡

无灯丝灯泡中也使用了稀土元素，并且集成了电子技术、纳米技术等多种科技，使得无灯丝灯泡成为一种节能环保、使用寿命长的优秀光源。这种灯泡只有普通白炽灯1/6的能源消耗量，而且响应时间特别短、不频闪、有良好的抗冲击性，即是连续开关也不会对其产生危害。

3.夜光器具

如果某种材料经过紫外光、太阳光的照射以及在黑暗中都能够发光，那么这种材料就可以被称为长余辉发光材料，材料的性能决定了发光的强度以及时间。利用稀土元素制成的长余辉发光材料将Eu2+和Dy2+制作成的余晖材料添加进了氯酸盐荧光体中，这种长余辉发光材料能够吸收光的能量，吸收之后可以缓慢的将能量释放出来，这个释放的过程可以发出荧光，这种光在夜晚清晰可见，并且发光的时间可达12小时。这种长余辉发光材料可用在夜光表、应急照明等处，这种材料制成的路标、安全标志等亮度高、发光时间长，因此得到非产广泛的应用。

三、稀土节能环保中的应用

稀土元素的环保价值非常高，其中稀土土元素制成的环保价值较为优秀，当前用汝铁硼制成的磁性材料有着比较优秀的矫顽力，在推动永磁才来的发展上有着重要作用，兵器在节能环保中有以下几项用处。第一是稀土电机，使用如制作电机可以不使用铁芯和激磁线圈，这样磁体只需要在电机内部占用非常小的空间，而且也没有激磁损耗，对电机实际输出效率有着明显的提升作用。相同体积和重量的稀土电机和普通电机，稀土电机的输出功明显要超出普通电机很多，如果两种电机的输出功率相同，那么稀土电机将比普通电机的体积小30%左右，这对节约能源以及提升电机的设计效果有很好的帮助。目前稀土电机已经得到了非常广泛的应用，例如自动化设备、汽车、家用电器等，特别是汽车制造业对稀土电机的应用令其得到了十分良好的发展。第二是在磁悬浮列车上的应用，在磁悬浮列中使用稀土材料的原理为，将硅钢片安装在轨道的两侧，然后昂磁体安置在铝制车厢的底部，然后磁体和硅钢片之家就会出现非常强的磁力从而实现车身的悬浮。悬浮使得列车在行驶过程中几乎不和轨道出现摩擦，因此有着非常高的速度，节能环保的效果也特别明显，并且磁悬浮列车的后期维护成本低，运行时的可靠性也比较高，明显体现出了稀土材料节能环保的作用。第三十磁制冷才来对稀土元素的运用，在磁场的作用下磁性材料会出现磁热效应，而在磁冷系统中对磁性制冷材料有很好的应用，对制冷机得知制来说非常重要，因此磁性制冷材也被称为制冷工质。实现磁性制冷利用的是制冷用的磁场，先让磁矩在磁力的方向上进行排列，然后再撤掉磁场，磁矩上的磁力的排列方向就会出现混乱，这样磁体就会开始吸收热量，进而使周围的温度降低实现制冷。

四、结语

综上所述，稀土是一种珍贵的稀有元素集合体，在提供能源和保护环境等方面都有非常好的作用，因此应对其进行深入的研究和开发，进一步提升其在节能环保中的应用价值，从而为可持续发展提供支持。

参考文献：

[1]王东杰，郝茜，易红宏，etal.稀土标准体系解析及环境影响探讨[J].稀土，2017，16（02）：127-136.

[2]苗铁铮，薛旭东，冯筱璐.稀土环保材料及其应用进展[J].化工设计通讯，2018，44（05）：84-87.