21世纪的洁净新能源———氢能
氢能源——二十一世纪的新能源
于燃 料 电池 ， 或转换 成 固态 氢用作结 构材料 ： 且氢消 除 了内 而
燃 机 噪 声 源和 能 源 污 染 隐 患 ． 高 了利 用 率 提 当前 ． 限 的 化 石 能 源 正 在 逐 渐 减 少 ． 能 源 的 种 种 优 点 有 氢
响， 氢率很低 ， 产 尚处 于 实验 室 研 究 阶 段 。 电化 学 法 分 解 Ｈｓ研
２ １年 第 １ ００ 期
安徽科技 ｛
ＡＨｌＣ Ｎ Ｅ ＴＣ Ｎ［Ｇ ｌ Ｎ ＵＳ Ｉ Ｃ ＆ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ Ｅ
究较 早 且 工 艺较 成 熟 ． 收 率 大于 ９ ｃ ， 且 可 以处 理 高 浓 ＨＳ吸 ９ｃ并 ／ 度 Ｈ ｓ气体 ， 工 艺技 术 上 具 有 可 行 性 和 优 势 ： 催 化 分解 法 在 、光
利 用 丰 富 且 廉 价 的太 阳能 作 为 能源 分解 １ Ｓ制 取 氢 气 ， １ 条件 缓
结 构 的储 氢 装 置 ，它 是 一 种 微 型 球 床 ，微 型 球 系 薄 壁 （～ １ １ ｍ） 充 满 微 孔 （０ ｌ０ Байду номын сангаас） 氢 气 贮 存 在 微 孔 中 ； 型 球 可 ０ ， １～ Ｏ ｔ ， ｘ 微 用塑料、 玻璃 、 瓷 或 金属 制 造 。 陶
当 处理 也 不 会 污 染 环 境 ： 烧 生 成 的 水 还 可继 续 制 氢 ． 复 循 燃 反
Ｈ０ Ｈ ＋ ２２ 一 ２—２ ｛Ｏ＋ ｅ
２ ２一 Ｈ Ｈ ＋ ｅ一 ， ２硫 化 氢制 氢 ．
阴极反应
阳极 反 应
环 使 用 ， 产 物 水 无 腐 蚀 性 ． 设 备 无 损 且 对 第 四 ， 的利 用 形 式 多 ， 用 率 高 。氢 气 既 可 以 通过 燃烧 产 氢 利 生 热 能 ， 热 力 发 动 机 中产 生 机 械 功 ， 可 以作 为 能 源 材 料 用 在 又
新能源之氢能ppt课件
• 2004年2月，美国能源部出台了《氢态 势计划：综合研究、开发和示范计划》。
• 氢经济必须经历4个相互重叠、关联的阶 段： – 技术研发与示范(2000—2015年) – 前期市场渗透(2010—2025年) – 基础设施建设与投资(2015—2035年) – 氢经济实现(2025—2040年)
• 氢燃料电池工作原理：
• 氢燃料电池的应用：
•
把化学能直接转化为电能供机械应用
采 用 氢 燃 料 电 池 的 实 验 车
• 在旧金山召开的英特尔开发商论坛上， 千年电池公司向人们展示了一台运行原 型氢燃料电池的电脑。目前绝大多数笔 记本电脑在电池充满情况下可工作三到 四小时。
• 迄今，千年电池的 工作时间仅有三小 时，但是公司的开 发目标是将电池性 能提高到八小时。
• 但随后二十年间中东形势趋缓、原油价格 下跌，石油依旧成为交通运输业的首要选
择，因此对于氢经济发展的相关研究渐少。 直到1990年代末期气候变化（全球变暖 等）问题引起重视以后，氢能与氢经济又 再度成为世界各国研究的热点。
（1）美国氢经济发展战略：
• 美国在1990年就通过了氢能研究与发展、 示范法案。
因此利用常规能源生产的电能来大规模 的电解水制氢显然是不合算的。
• 热化学制氢
• 这种方法是通过外加高温热使水起化学 分解反应来获取氢气。
• 到目前为止虽有多种热化学制氢方法， 但总效率都不高，仅为20％～50％，而 且还有许多工艺问题需要解决。依靠这 种方法来大规模制氢还有待进一步研究。
新能源_氢能介绍
炉具有了 新 产 品 陈 利 华
宁波国家高新区科莱尔节 能设备有限公司（以下简称科 莱尔）预混式兼余火再利用节 能灶在宁波研发成功，批量投 放市场共计 １０００ 多台，取得了 年节约标准煤 ２０００ 多吨成果。
一、科莱尔节能灶有利于 餐饮企业节能
（二）２ ０ ０ ８ 年 ２ 月 ２ ２ 日， 宁波市节能技术服务管理中心 对科莱尔节能灶进行了测试， 并且按节能灶的节能原理对测
41
推出氢燃料汽车。１９７０ 年，通 １５～３０ 年时间。目前，采用氢
用汽车公司提出了氢经济的概 气与天然气混合燃烧是最可行
念。１９７４ 年，国际氢能协会成 方法。我国现有 １５ 万辆多天然
立。２００２ 年，美国提出氢能路 气燃料汽车，虽然天然气作为
线图。２００３ 年 １１ 月，由 １５ 个国 燃料可以相比汽油、柴油燃料
一、氢能概述 氢是一种能源载体，人们 可以大规模利用储藏在氢中的 能量。大约在 ２５０ 年以前，人们 发现了氢，约在 １５０ 年前氢在工 业上得到了应用。过去我国广 泛使用的城市煤气中氢的含量 达 ５ ０ ％ 以上。氢能是指以氢及 其同位素为主体的反应中或氢 的状态发生变化过程中所释放 的能量，包括氢核能和氢化学 能。氢能是最环保的能源，利用 低温燃料电池，由电化学反应 将氢转化成为电能和水，不排 放二氧化碳和氮氧化物，没有 任何污染，如使用氢燃料内燃 机，也是显著减少污染的有效 方法。氢能是安全的能源，氢在 空气中的扩散能力很大，因为 氢本身不具有毒性和放射性， 氢不会产生温室效应。氢在地 球上主要以水的形式存在，水 是地球的主要资源，因此氢资 源非常丰富。如果把海水中的 氢全部提取出来，它所产生的 总热量比地球上所有化石燃料 放出的热量还要大 ９０００ 倍。氢
氢能经济——21世纪人类新能源的一场革命
化 ，温 室 效 应 … … 日益 凸 显 的 能 源 消 耗
氢 能经 济 正 渐 行渐 近
“ 过度症 ”使氢 能经济 自然而然会从幕后
回 顾 人 类 发 展 历 史 ，人 们 可 以 发 现 走到 台前 。人 们对 氢 能源 的熟知程 度 ，
字 ， 可 见 凡 尔 纳 在 那 时就 已经 预 见 到 用 每 一 次 能 源 技 术 创 新 和 突 破 都 给 生产 力 就如现在对 电脑和互联网熟悉程度一样 ， 氢 氧 能源 来取 代 枯 竭 的 化 石燃 料 。
一
书 中 也 曾预 言 ，２ 世 纪 初 新 的 工 业 革 １
， 矿 枯竭 了 ，我 们将 会 用 水 来 供 热 和取 为 Ｈ 也 体 现 证 明 了水 是氢 和 氧 的化 合 物 。 命 将 从 氢 能 源 开 始 。 能 源 紧 缺 ， 境 恶 环
暖 。水将 来是未来 的煤炭 。”关于氢 能 源最 早 的文 字记 载 ，大 概 出 白凡 尔 纳 １ ７ 年 写的科幻小说 《 ８０ 神秘 岛》上 述文
质量 大为降低 ； 依赖 的石油 能源 引发 所
石 油 恐慌 和 战 争 。
ห้องสมุดไป่ตู้
正如英 国独 立机 构石油损耗分 析中
心 所 预 测 的那 样 ， 全 球 石 油 产 量 在 ２ １ ００ 可 年 会 到 达 最 高 点 ，那 么 供 应 的 压 力 将 呈 ‘‘ 我相信总会有一天可以用水来 与 盐 酸 或 稀 硫 酸 反 应 ，制 造 出一 种 “ 做 燃 料 ， 组 成 水 的氢 和 氧 可 以 燃 空气 ” ，实 际 就 是 后 来 的 氢 气 ） 并 将 指 数 级 增 长 。 对 剩 余 石 油 的储 备 及 热 购 ，
《清洁能源概论》氢能
《清洁能源概论》氢能氢能作为一种清洁能源，具有很大的潜力，被广泛认为是未来能源系统的重要组成部分。
本文将对氢能进行概述，并探讨其应用和发展前景。
氢能是指利用氢作为能源载体的能源形式。
氢气是一种高效的能源媒介，可以通过多种方式得到，包括化石能源的转化、可再生能源的电解和生物质的转化等。
相比于传统的能源形式，氢能具有很多优势。
首先，氢能是一种清洁的能源形式。
在氢气燃烧的过程中，唯一产生的废物是水，没有二氧化碳等污染物的排放。
因此，氢能是一种零排放的能源，对环境没有负面影响。
其次，氢能具有高能量密度。
相比于传统的电池能源，氢能储存的能量密度更高，可以以较小的体积储存更多的能量。
这使得氢能成为一个理想的能源载体，可以用于大规模能量储存和传输。
此外，氢能还可以与其他清洁能源进行整合。
通过使用可再生能源（如太阳能和风能）来进行水电解，可以将可再生能源转化为氢气，并将其储存和利用，以满足不同领域的能源需求。
这将有助于解决可再生能源的间歇性和季节性问题，从而推动可再生能源的大规模应用。
尽管氢能具有很多优势，但也存在一些挑战和难题。
首先，氢气的储存和输送是一个挑战。
由于氢气是一种轻质气体，它的密度很低，需要特殊的储存和输送技术。
目前，常用的方法包括压缩氢气和液化氢气等，但这些方法都需要高成本和复杂的设备。
其次，氢气的生产成本较高。
虽然氢气是宇宙中最丰富的元素之一，但其在自然界中主要以化合物的形式存在，如水和天然气。
将这些化合物转化为氢气需要耗费能量和成本。
因此，降低氢气的生产成本是一个关键的挑战。
此外，氢气的利用效率有待提高。
由于氢气是一种高效能媒介，它可以转化为电力和热能以供不同用途。
然而，目前氢能的利用效率仍然相对较低，需要进一步的研究和技术创新来提高利用效率。
尽管存在一些挑战，但氢能仍然具有广阔的应用和发展前景。
目前，氢能已经在许多领域得到了应用，如交通运输、电力和工业等。
随着技术的不断进步和成本的进一步降低，相信氢能将成为一个重要的能源选择，为清洁能源转型提供重要支持。
21世纪的新能源
21世纪的新能源蒋能化工学院应化10—1班随着能源被无限制的开采，石油和天然气的储备越来越少，另一方面，人们对于这些能源的利用却很不合理。
导致了能源被加快消耗。
中国矿业大学的口号是高碳生活低碳利用，所以对于石油和天然气更要合理使用。
这两种处于自然状态的烃类化合物能源具有不可再生性，随着化石燃料耗量的日益增加，终将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料、储量丰富的新的能源。
氢能，就是21世纪的新能源。
它能从根本解决能源紧缺的问题，而且氢能的研究同时还迎合了工业化国家日趋严格的环保政策，因而各国对氢能的研究变的日益活跃起来。
关键词：石油，天然气，氢能，低碳利用氢原子序数为1，常温常压呈气态，超低温、高压下又可成为液态。
作为能源，氢有以下特点：1）氢是构成了宇宙质量的75％，存储量大。
2）氢的发热值高，是汽油发热值的3倍。
3）氢燃烧性好，点燃快，3％－97％范围内均可燃。
4）氢循环使用性好，燃烧反应生成的水可用来制备氢，循环使用。
5）氢利用形式多，可以产生热能、可用于燃料电池，或转换成固态氢作结构材料。
美国著名石油专家埃克诺米迪斯博士预测：主宰未来世界的能源将是氢能。
2氢能的主要应用领域2.1航天早在二战期间，氢即用作A－2火箭液体推进剂。
1970年美国“阿波罗”登月飞船使用的起飞火箭也是用液氢作燃料。
目前科学家们正研究一种”固态氢”宇宙飞船。
固态氢既作为飞船的结构材料，又作为飞船的动力燃料，在飞行期间，飞船上所有的非重要零部件都可作为能源消耗掉，飞船就能飞行更长的时间。
2.2交通在超声速飞机和远程洲际客机上以氢作动力燃料的研究已进行多年，目前已进人样机和试飞阶段。
据欧洲空客公司预测，到2004年，欧洲生产的飞机将部分采用液氢为燃料。
德国戴姆勒奔驰航空航天公司以及俄罗斯航天公司从1996年开始试验，其进展证实，在配备有双发动机的喷气机中使用液态氢，其安全性有足够保证。
美、德、法等国采用氢化金属贮氢，而日本则采用液氢作燃料组装的燃料电池示范汽车，已进行了上百万公里的道路运行试验，其经济性、适应性和安全性均较好。
氢能现状及发展趋势分析
氢能现状及发展趋势分析氢能被国际社会誉为21世纪最具发展潜力的清洁能源，氢能科技创新和产业发展持续得到各国青睐。
美国、日本等发达国家纷纷将氢能上升为国家战略。
我国氢能产业仍处于发展初期，为引导氢能产业健康有序发展，2022年3月23日，国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，部署了推动氢能产业高质量发展的重要举措以及产业发展的各阶段目标。
氢能低碳环保，燃烧的产物只有水，是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体，助力我国实现“双碳”目标。
另外，氢能在我国能源安全中也将扮演重要角色，可减少我国对于石油、天然气的进口依赖，将能源安全的主动权掌握在自己手中。
同时，氢能也是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。
氢能产业链分别为上游制氢、中游储运以及下游用氢。
上游制氢工艺目前大部分还是通过化石能源作为原料制取的“灰氢”，但随着清洁能源发电规模的提高以及技术的进步，通过电解水制取的“绿氢”将是未来主流的工艺方式。
氢的储运根据使用场景的不同，形成以长管拖车为主，液氢槽罐车、管道运输为辅的多元化运输体系。
下游最主要的应用领域是氢能源汽车以及与之配套的加氢站等基础设施，目前还处于快速发展阶段。
受顶层设计、政策利好驱动，氢能产业正稳步发展。
预计未来10年内将形成完整氢能产业体系，构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态。
氢能最终将纳入我国终端能源体系，对能源绿色转型发展起到重要支撑作用。
氢能被国际社会誉为21世纪最具发展潜力的清洁能源，氢能科技创新和产业发展持续得到各国青睐。
美国、日本等发达国家纷纷将氢能上升为国家战略，抢占产业发展先机和制高点。
我国氢能产业仍处于发展初期，为引导氢能产业健康有序发展，2022年3月23日，国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》（以下简称“《规划》”），部署了推动氢能产业高质量发展的重要举措以及产业发展的各阶段目标。
氢能的介绍
氢能的介绍《氢能：未来的绿色能源之星》嘿，你知道氢能不？这玩意儿可不得了呢！今天我就来给你好好唠唠氢能是咋回事儿。
氢能啊，简单来说，就是跟氢元素有关的能源。
氢这个东西，在元素周期表上可是排第一位的，就像班里的第一名一样，特别厉害。
那它为啥能当能源呢？这就得说说它的一些特性了。
我有个朋友，叫小李，他在一家科技公司上班。
有一次我去他们公司参观，就看到了一个关于氢能的小实验，可有趣了。
他们把氢气通到一个特殊的装置里，然后就能产生电，还能让一个小风扇呼呼地转起来呢。
小李就跟我说：“你看，这氢气就像一个隐藏的能量小超人，平时看着不起眼，一到这个装置里，就开始释放巨大的能量。
”氢能源最大的优点就是环保。
现在咱都讲究保护环境，那些传统的能源，像煤炭啥的，燃烧起来就会产生好多污染物，什么二氧化碳啦、二氧化硫啦，搞得空气质量越来越差。
但是氢能就不一样了，氢气燃烧之后呢，产生的主要就是水，就像咱们喝的水一样干净。
我就跟小李打趣说：“这氢气燃烧完就剩水，那以后是不是汽车跑着跑着，后面就跟个洒水车似的，还能顺便给马路降降温呢？”小李就笑着说：“你可真能想，不过要是真那样，还挺好玩的。
”还有啊，氢能的能量密度可高了。
这是什么概念呢？就好比同样大小的一个氢气罐和一个汽油罐，氢气能提供的能量可比汽油多多了。
我就问小李：“那为啥咱们现在还到处都是汽油车，氢能车不多见呢？”小李无奈地耸耸肩说：“这事儿啊，没那么简单。
虽然氢能好，但是制取氢气可不容易，还有储存和运输也都是大难题呢。
”制取氢气有好几种方法。
一种是从化石燃料里制取，但是这种方法还是会产生一些污染物，有点违背氢能环保的初衷。
还有一种是电解水制取氢气，这个就比较环保了，就是把水电解成氢气和氧气，就像把一对好朋友分开一样，然后把氢气收集起来。
不过呢，这电解水得用电啊，要是这电是从那些污染大的发电厂来的，也不是特别理想。
我就对小李说：“这制取氢气咋这么麻烦呢，就没有个简单又环保的办法吗？”小李说：“科学家们都在努力研究呢，说不定哪天就有新的突破了。
初中化学未来人类的清洁能源氢能
初中化学—未来人类的清洁能源——氢能资源减少、能源短缺、环境污染日益严重。
为了我国经济可持续发展的战略国策，寻找洁净的新能源和可再生能源来替代化石能源已经迫在眉睫。
氢能以其热值高、无污染、来源丰富等优点，越来越受到人们的重视，被称为21世纪的理想能源。
是人类能够从自然界获取的、储量非常丰富而且高效的含能体能源。
国际能源界预测，21世纪人类社会将告别化石能源，进入氢能经济时代。
纵观世界能源发展战略，专家们认为，氢将在2050年前取代石油而成为主要能源，人类将进入完全的氢经济社会。
长期以来煤炭、石油等矿物燃料的广泛使用，已对全球环境造成严重污染，甚至对人类自身的生存造成威胁；同时矿物燃料是不可再生能源，也会随着过度开采而枯竭。
因此，新型替代型清洁能源的开发与应用是大势所趋，氢能作为理想的清洁能源之一，已引起人们的广泛重视。
有科学家认为，氢能是未来能源结构中最具发展潜力的清洁能源之一，将以其优异的使用性能在未来能源领域中扮演重要的角色。
氢能是通过氢气和氧气反应所产生的能量。
氢能是氢的化学能，氢在地球上主要以化合态的形式出现，是宇宙中分布最广泛的物质，它构成了宇宙质量的75%。
由于氢气必须从水、化石燃料等含氢物质中制得，因此是二次能源。
工业上生产氢的方式很多，常见的有水电解制氢、煤炭气化制氢、重油及天然气水蒸气催化转化制氢等。
氢能具有以下主要优点：燃烧热值高，每千克氢燃烧后的热量，约为汽油的3倍，酒精的3．9倍，焦炭的4．5倍。
燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源。
资源丰富，氢气可以由水制取，而水是地球上最为丰富的资源。
目前，氢能技术在美国、日本、欧盟等国家和地区已进入系统实施阶段。
随着社会的发展，市场对氢气需求呈现两个变化，一是氢气需求量的增加，一是制氢规模朝着多元化格局方向发展。
近年来，随着环境法规的日益严格，汽车尾气中NOx与S0x的允许排放量逐步降低，使氢气在石油炼制方面的用量呈快速增长态势。
氢气作为一种清洁能源，是矿物能源的一种有效补充。
21世纪的终极能源--氢能
21世纪的终极能源--氢能氢能被称为21世纪的“终极能源”。
我国氢能资源丰富，可以通过氢能燃料电池技术整合成为电、热、气一体化的能源利用方式，是实现电网和气网互联互通的重要手段。
经过多年积累，我国已初具氢能产业化发展条件。
国家都已将发展氢能产业提升到国家能源战略高度，国际上，氢燃料电池汽车已进入市场导入阶段。
目前，我国乘用车燃料电池寿命超过5000小时，商用车燃料电池寿命超过1万小时，基本满足车辆运行条件；氢燃料电池汽车发动机功率密度已达到传统内燃机水平；氢燃料电池汽车续驶里程达到750公里；氢燃料电池低温启动温度达零下30℃，车辆整体适用范围基本达到传统车水平。
预计到2050年全球氢能产业每年可产生4万亿美元经济效益，可与石油产业媲美，可见未来氢能产业发展前景广阔。
近年来，国家一系列政策规划都将氢能发展与燃料电池技术创新提升到国家战略高度。
地方政府和企业积极探索氢能产业发展，初步形成包括制备、储运、应用等环节的完整产业链，形成了主要氢能产业集群，并逐渐辐射到周边地区。
尽管如此，我国氢能产业发展仍面临两大主要困难：一是核心技术和基础设施制约瓶颈。
关键材料尚未实现国产化，催化剂、质子交换膜以及炭纸等材料大都需要进口，且多数为国外所垄断，价格较高；关键组件制备工艺急需提升，膜电极、双极板、空压机、氢循环泵等与国外存在较大差距；相关基础设施建设不足，尤其在加氢站方面，我国仅有10座左右。
二是产业政策体系尚未形成。
国家有关规划都从战略层面将氢能产业纳入其中，但尚未形成引领氢能和燃料电池发展的政策体系，缺乏具有操作性的实施细则。
当前行业发展如火如荼，亟需加强氢能产业顶层设计，引导氢能产业科学发展。
建议国家适应行业发展形势，尽快确定行业主管部门，出台专项规划，对加氢站、制氢工厂等审批流程予以规范指导，出台氢能基础设施投资运营和氢能产业化发展的财政支持政策，有效组织产业链企业协同有序竞争，确保行业健康可持续发展。
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21世纪的洁净新能源
———氢能
氢是元素周期表中第一个元素，它的质量最小。
在常温下，氢是一种无色、无味的气体，由于地球上氢的储量非常丰富，燃烧时热值高，且不产生任何污染，十分有利于环境保护，故被看作未来21世纪理想的洁净新能源，并越来越受到人们的高度重视。
1 氢储量丰富，资源价廉
地球上的氢主要以化合物形式存在，除空气、化石燃料等矿物质中含有大量的氢外，水是含氢最多的一种化合物。
氢科学家估算，仅在茫茫大海中13．7亿km3的海水中，含氢就高达1．4×1017吨，这些氢燃烧所产生的热量相当于地球上所有矿物燃料的9 000倍。
即使人们大量使用水中的氢作燃料，那也不会影响地球上水和氢的储量，因为氢燃烧是一个还原成水的过程，所以说，氢是一种取之尽，用之不竭的新能源。
在地球之外，科学家也发现有丰富的氢。
且不说太阳内部主要是由氢及其同位素氘、氚所构成，就是太阳在宇宙运行过程中，其前部就存在一个由大量氢聚集的高温气团，人们称它为“氢墙”。
位于太阳附近的两颗恒星也有类似的氢墙，且温度更高，是太阳氢墙的2～3倍。
科学家还用“伽利略”号木星探测器发现木星上有大量的氢存在。
木星大气层下有一个浩瀚的由液态氢构成的海洋，虽然温度高达5 000℃，但不蒸发，在液氢下面还有一层奇特的金属氢（在数百万个大气压下，液氢
可变为金属氢），可以导电。
在宇宙其他星球周围，人们也发现有氢分子“云”。
2 氢性能优越，用途广泛
氢有许多优越性。
首先是原料来源广泛，也不象化石燃料那样需要庞大的采矿炼油设施，大量使用氢不影响地球物质循环，燃烧时只生成水和少量的氮化氢，不会对环境造成任何污染，氢能转化方式可多样化。
氢的用途除化学工业中用作制造化肥（如氨等）、高辛烷值汽油、油脂固化等，以及各种能源的转换介质或中间载体外，最主要的就是作能源。
由于氢燃烧速度快，热值高，1 kg氢燃烧所放出的热量为1．2×108 J，相当于1 kg汽油的3倍，因此，可广泛地用作各种发动机、内燃机、锅炉和加热装置的燃料，也可以替代城市煤气用于炊事和取暖等，还可用于发电、气焊和作燃料电池的燃料。
特别是液态氢燃烧时所产生1 700℃高温，尤其适用于作火箭发动机的燃料。
实际上，氢是一种完全可以与电力相媲美的新能源。
3 制备氢的主要方法
怎样低成本地制备氢是实现氢能商业化应用的首要问题。
目前，人们主要采用五种方法，即：①应用电解法将水电解成氢和氧，但是，在电解过程中，85％的电能被白白地浪费掉了，只有15％的电能体现在氢能上，目前这种方法还不合算。
②应用热化学法高温热解制氢，即在3 000℃左右的高温下让水发生热化学反应，生成氢气和氧气。
热化学法
耗能较大，最近，科技人员通过技术改进，将热解温度降至1 000℃左右。
③用光电化学法将半导体（如单晶硅等）材料和电解质溶液组成光电化学电池，在阳光照射下制氢。
④采用等离子化学法将石油、天然气、煤与水蒸气反应生成水煤气，然后将水煤气和水蒸气一道通过灼热的氧化铁（催化剂）转变为二氧化碳和氢，将二者分离，即可得到氢。
⑤生物制氢法，即仿生法，是通过光合法来生产氢。
生物制氢思路是1966年提出的，90年代受到空前重视，德、日、美等一些发达国家都成立专门机构，制定生物制氢计划。
美国1973年研制一个含铁氧化还原和氢化酶的装置，每mg叶绿素可以产生15 L氢气，可惜不稳定，工作时间太短。
苏联和英国也研制过类似装置，每g叶绿素每小时可产生氢气1 L，整个装置只工作了6个小时。
以上方法中，前四种都要消耗能量，要想推广应用，还必须想方设法使消耗的能量大大小于所取得的氢能，否则就得不偿失。
为了降低成本，科技人员进行了大量的探索，大多数倾向于应用天赐的太阳能（包括风能等）、水力能发电，再用电来电解水制氢的方法。
它的好处是除一次性投资外，以后无需增加过多的投资。
这一思路包括利用太阳能热分解水制氢、太阳能发电电解水制氢、阳光催化光解水制氢等方法。
生物制氢前景也非常光明，例如，利用化能异养菌或光合自养菌，通过发酵可将糖类、醇类、有机酸等有机物转化为氢，其中光合自养菌本领更大，它不需要消耗有机营养物，只依靠太阳光能量就能把简单无机物合
成有机物，在满足自身需要的同时放出氢。
美国科学家还应用海藻来产氢，其方法是将养有海藻的池塘封闭，由于海藻需要硫作营养剂以促进生长，当去掉硫时，海藻就会消耗水的氧气，转用不同的新陈代谢方式产生氢气。
据计算，目前每L海藻溶液可产生3 mL的氢气，通过系统改进，氢气产量可增加10倍，一个小池塘中生长的海藻所提供的氢气足够让12辆汽车运行一周。
我国哈尔滨建筑大学任南琪、王安贞还以厌氧活性污泥为原料，用有机废水发酵法制氢，实现中试规模连续非固定化菌
／种长期持续生物制氢，制氢纯度大于99％，产氢能力达到5．7 M3 H
2 M3·d，制氢规模达500～1000NM3／d，技术水平属世界前列。
4 氢能前途光明，但仍有许多难题需要攻克
氢作为理想的洁净能源，要实现大规模商业化应用，还有许多难题需要攻克。
首先要研究高效率、低成本的制氢方法，这在前面已经叙述过了。
第二是要解决氢的纯化、贮存问题。
氢可以气相、液相或金属氢化物形态加以储存。
由于氢的密度很小，气态氢体积很大，1t氢有110万L，贮存和运输时必须将它压缩或将它冷凝至零下253℃，使之变成液态，或采用贮氢金属吸存。
即使在压缩态，氢的密度也只有石油密度的1／3～1／4。
因此，在等重量情况下，氢需要体积大得多的容器。
由于氢溶解于金属的能力很强，几乎任何金属都可以吸附超过自身体积几百倍、甚至几千倍的氢，它们在冷却或加压状态下，将氢原子贮存于金属结晶间隙，以氢化物形态存在，当加热或减压时，金属氢化物会重新分
解出氢，以供用户使用。
装满氢化物的贮气箱所能容纳的氢气相当于空贮气箱容纳量的40倍。
日本在1985年用金属氢化物制成贮氢容器用于汽车上，但是使用几次后，贮氢材料会因氢脆而变成粉末，从而丧失贮氢能力。
对于氢的纯化技术当然也很重要，因为只有达到一定纯度的氢才能安全地供社会使用，否则会引起爆炸。
前苏联科学家就用特殊“导氧”陶瓷做成“筛子”，可将氢气和氧气分离。
第三是要解决氢气携带和运输问题，氢气一般可以使用管道输送或采用贮氢材料制作的贮气箱进行携带。
运输费比输电便宜。
第四就是要开发各行各业使用氢作燃料的技术和设备，如研制以氢作燃料的涡轮发动机、内燃机，以及研究氢的燃烧技术。
20世纪，德国、苏联（包括俄罗斯）、美国等都对以氢作燃料的发动机、发电机进行过研究，美国马萨诸塞州理工学院在汽油或柴油中加入氢，采用“等离子体发生器”产生富含氢的气体，将它送入汽车引擎，可使低品位油变为高品位油，从而达到充分燃烧和减少90％的碳氢化合物排放之目的。
原苏联乌克兰科学院机械制造研究所1980年还在出租汽车上使用汽油与氢的混合物作燃料，在燃料箱内装上特殊的“蓄积器”，放入特殊的金属粉末，氢气一通进来，马上就被金属粉末牢牢吸住，绝无爆炸危险。
尽管氢代替传统化石燃料还有许多难题，但世界许多国家都看重氢能的开发应用前景，纷纷加大投资力度和研究力量。
1986年，加拿大魁北克省就实施一项“水力氢试验计划”，采用高性能离子交换膜电解水
制氢，所产氢被吸附在一种贮氢材料内，再运往消费者。
美国1993年投资6 300多万美元，用于研究和开发利用氢气代替汽油作汽车燃料，夏威夷大学运用光电制氢技术，将一片很簿的半导体悬于水中，利用太阳能产生氢气。
日本从1993年度实行以氢作燃料的发电技术计划，在太平洋赤道位置
上建一座“太阳光发电岛”，以太阳能电解水制氢，再用氢作燃料来发电。
德国1990年还建造了一座太阳能制氢实验工厂，该国与俄罗斯正在合作研究由液氢作燃料的空中客机。
在生物制氢方面，中国和美国则走在世界前列。