有機液體氫能壓縮嗎

A. 氫原子可以壓縮成固體嗎固體氫能參與核聚變嗎謝謝拉

可以，不是氫原子壓縮成了固體而是氫氣可以固化，方法就是降溫，加壓。關於核聚變，它是可以參與的，核聚變，即氫原子核（氘和氚）結合成較重的原子核（氦）時放出巨大的能量。

B. 有關氫能的知識

氫能
開放分類： 氫能

什麼是氫能

氫能在二十一世紀有可能在世界能源舞台上成為一種舉足輕重的二次能源。它是一種極為優越的新能源，其主要優點有：燃燒熱值高，每千克氫燃燒後的熱量，約為汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。燃燒的產物是水，是世界上最干凈的能源。資源豐富，氫氣可以由水製取，而水是地球上最為豐富的資源，演義了自然物質循環利用、持續發展的經典過程。

前景
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氫是宇宙中分布最廣泛的物質，它構成了宇宙質量的75%，因此氫能被稱為人類的終極能源。水是氫的大「倉庫」，如把海水中的氫全部提取出來，將是地球上所有化石燃料熱量的9000 倍。氫的燃燒效率非常高，只要在汽油中加入4% 的氫氣，就可使內燃機節油40%。目前，氫能技術在美國、日本、歐盟等國家和地區已進入系統實施階段。美國政府已明確提出氫計劃，宣布今後4年政府將撥款17億美元支持氫能開發。美國計劃到2040年美國每天將減少使用1100萬桶石油，這個數字正是現在美國每天的石油進口量。
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氫能 【hydrogen energy】 通過氫氣和氧氣反應所產生的能量。氫能是氫的化學能，氫在地球上主要以化合態的形式出現，是宇宙中分布最廣泛的物質，它構成了宇宙質量的75%。由於氫氣必須從水、化石燃料等含氫物質中製得，因此是二次能源。工業上生產氫的方式很多，常見的有水電解制氫、煤炭氣化制氫、重油及天然氣水蒸氣催化轉化制氫等。氫能具有以下主要優點：燃燒熱值高，每千克氫燃燒後的熱量，約為汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。燃燒的產物是水，是世界上最干凈的能源。資源豐富，氫氣可以由水製取，而水是地球上最為豐富的資源。目前，氫能技術在美國、日本、歐盟等國家和地區已進入系統實施階段。

氫能的開發與利用
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氫能利用各方面
氫能利用方面很多，有的已經實現，有的人們正在努力追求。為了達到清潔新能源的目標，氫的利用將充滿人類生活的方方面面，我們不妨從古到今，把氫能的主要用途簡要敘述一下。
依靠氫能可上天
古代，秦始皇統一中國，他想長生不老，曾積極支持煉丹術。其實煉丹術士最早接觸的就是氫的金屬化合物。無奈多少帝王夢想長生不老，或幻想遨遊太空，都受當時的科學技術水平所限，真是登天無梯。到後來，1869年俄國著名學者門捷列夫整理出化學元素周期表，他把氫元素放在周期表的首位，此後從氫出發，尋找與氫元素之間的關系，為眾多的元素打下了基礎，人們則氫的研究和利用也就更科學化了。至1928年，德國齊柏林公司利用氫的巨大浮力，製造了世界上第一艘「LZ—127齊柏林」號飛艇，首次把人們從德國運送到南美洲，實現了空中飛渡大西洋的航程。大約經過了十年的運行，航程16萬多公里，使1.3萬人領受了上天的滋味，這是氫氣的奇跡。
然而，更先進的是本世紀50年代，美國利用液氫作超音速和亞音速飛機的燃料，使B57雙引擎輟炸機改裝了氫發動機，實現了氫能飛機上天。特別是1957前蘇聯宇航員加加林乘坐人造地球衛星遨遊太空和1963年美國的宇宙飛船上天，緊接著1968年阿波羅號飛船實現了人類首次登上月球的創舉。這一切都依靠著氫燃料的功勞。面向科學的21世紀，先進的高速遠程氫能飛機和宇航飛船，商業運營的日子已為時不遠。過去帝王的夢想將被現代的人們實現。
利用氫能可開車
以氫氣代替汽油作汽車發動機的燃料，已經過日本、美國、德國等許多汽世公司的試驗，技術是可行的，目前主要是廉價氫的來源問題。氫是一種高效燃料，每公斤氫燃燒所產生的能量為33.6千瓦小時，幾乎等於汽車燃燒的2.8倍。氫氣燃燒不僅熱值高，而且火焰傳播速度快，點火能量低（容易點著），所以氫能汽車比汽油汽車總的燃料利用效率可高20％。當然，氫的燃燒主要生成物是水，只有極少的氮氧化物，絕對沒有汽油燃燒時產生的一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫等污染環境的有害成分。氫能汽車是最清潔的理想交通工具。
氫能汽車的供氫問題，目前將以金屬氫化物為貯氫材料，釋放氫氣所需的熱可由發動機冷卻水和尾氣余熱提供。現在有兩種氫能汽車，一種是全燒氫汽車，另一種為氫氣與汽油混燒的摻氫汽車。摻氫汽車的發動機只要稍加改變或不改變，即可提高燃料利用率和減輕尾氣污染。使用摻氫5％左右的汽車，平均熱效率可提高15％，節約汽油30％左右。因此，近期多使用摻氫汽車，待氫氣可以大量供應後，再推廣全燃氫汽車。德國賓士汽車公司已陸續推出各種燃氫汽車，其中有麵包車、公共汽車、郵政車和小轎車。以燃氫麵包車為例，使用200公斤鈦鐵合金氫化物為燃料箱，代替65升汽油箱，可連續行車130多公里。德國賓士公司製造的摻氫汽車，可在高速公路上行駛，車上使用的儲氫箱也是鈦鐵合金氫化物。
摻氫汽車的特點是汽油和氫氣的混合燃料可以在稀薄的貧油區工作，能改善整個發動機的燃燒狀況。在我國許當城市交通擁擠，汽車發動機多處於部分負荷下運行、採用摻氫汽車尤為有利。特別是有些工業余氫（如合成氨生產）未能回收利用，若作為摻氫燃料，其經濟效益和環境效益都是可取的。
燃燒氫氣能發電
大型電站，無論是水電、火電或核電，都是把發出的電送往電網，由電網輸送給用戶。但是各種用電戶的負荷不同，電網有時是高峰，有時是低谷。為了調節峰荷、電網中常需要啟動快和比較靈活的發電站，氫能發電就最適合搶演這個角色。利用氫氣和氧氣燃燒，組成氫氧發電機組。這種機組是火箭型內燃發動機配以發電機，它不需要復雜的蒸汽鍋爐系統，因此結構簡單，維修方便，啟動迅速，要開即開，欲停即停。在電網低負荷的，還可吸收多餘的電來進行電解水，生產氫和氧，以備高峰時發電用。這種調節作用對於用網運行是有利的。另外，氫和氧還可直接改變常規火力發電機組的運行狀況，提高電站的發電能力。例如氫氧燃燒組成磁流體發電，利用液氫冷卻發電裝置，進而提高機組功率等。
更新的氫能發電方式是氫燃料電池。這是利用氫和氧（成空氣）直接經過電化學反應而產生電能的裝置。換言之，也是水電解槽產生氫和氧的逆反應。70年代以來，日美等國加緊研究各種燃料電池，現已進入商業性開發，日本已建立萬千瓦級燃料電池發電站，美國有30多家廠商在開發燃料電池.德、英、法、荷、丹、意和奧地利等國也有20多家公司投入了燃料電池的研究，這種新型的發電方式已引起世界的關注。
燃料電池的簡單原最巧是將燃料的化學能直接轉換為電能，不需要進行燃燒，能源轉換效率可達60%—80%，而且污染少，雜訊小，裝置可大可小，非常靈活。最早，這種發電裝置很小，造價很高，主要用於宇航作電源。現在已大幅度降價，逐步轉向地面應用。目前，燃料電池的種類很多，主要有以下幾種：
磷酸鹽型燃料電池
磷酸鹽型燃料電池是最早的一類燃料電池，工藝流程基本成熟，美國和日本已分別建成4500千瓦及11 000千瓦的商用電站。這種燃料電池的操作溫度為200℃，最大電流密度可達到150毫安/平方厘米，發電效率約45％，燃料以氫、甲醇等為宜，氧化劑用空氣，但催化劑為鉑系列，目前發電成本尚高，每千瓦小時約40～50美分。
融熔碳酸鹽型燃料電池
融熔碳酸鹽型燃料電池一般稱為第二代燃料電池，其運行溫度650℃左右，發電效率約55％，日本三菱公司已建成10千瓦級的發電裝置。這種燃料電池的電解質是液態的，由於工作溫度高，可以承受一氧化碳的存在，燃料可用氫、一氧化碳、天然氣等均可。氧化劑用空氣。發電成本每千瓦小時可低於40美分。
固體氧化物型燃料電池
固體氧化物型燃料電池被認為是第三代燃料電池，其操作溫度1000℃左右，發電效率可超過60%，目前不少國家在研究，它適於建造大型發電站，美國西屋公司正在進行開發，可望發電成本每千瓦小時低於20美分。
此外，還有幾種類型的燃料電池，如鹼性燃料電池，運行溫度約200℃，發電效率也可高達60%，且不用貴金屬作催化劑，瑞典已開發200千瓦的一個裝置用於潛艇。美國最早用於阿波羅飛船的一種小型燃料電池稱為美國型，實為離子交換膜燃料電池，它的發電效率高達75%，運行溫度低於100℃，但是必需以純氧作氧化劑。後來，美國又研製一種用於氫能汽車的燃料電池，充一次氫可行300公里，時速可達100公里，這是一種可逆式質子交換膜燃料電池，發電效率最高達80％。
燃料電池理想的燃料是氫氣，因為它是電解制氫的逆反應。燃料電池的主要用途除建立固定電站外，特別適合作移動電源和車船的動力，因此也是今後氫能利用的孿生兄弟。
家庭用氫真方便
隨著制氫技術的發展和化石能源的缺少，氫能利用遲早將進入家庭，首先是發達的大城市，它可以像輸送城市煤氣一樣，通過氫氣管道送往千家萬戶。每個用戶則採用金屬氫化物貯罐將氫氣貯存，然後分別接通廚房灶具、浴室、氫氣冰箱、空調機等等，並且在車庫內與汽車充氫設備連接。人們的生活靠一條氫能管道，可以代替煤氣、暖氣甚至電力管線，連汽車的加油站也省掉了。這樣清潔方便的氫能系統，將給人們創造舒適的生活環境，減輕許多繁雜事務
作為新能源，其安全性受到人們的普遍關注。從技術方面講，氫的使用是絕對安全的。氫在空氣中的擴散性很強，氫泄漏或燃燒時，可以很快地垂直升到空氣中並消失得無影無蹤，氫本身沒有毒性及放射性，不會對人體產生傷害，也不會產生溫室效應。科學家已經做過大量的氫能安全試驗，證明氫是安全的燃料。如在汽車著火試驗中，分別將裝有氫氣和天然汽油燃料罐點燃，結果氫氣作為燃料的汽車著火後，氫氣劇烈燃燒，但火焰總是向上得，對汽車的損壞比較緩慢，車內人員有較長得時間逃生，而天然燃料的汽車著火後，由於天然氣比空氣重，火焰向汽車四周蔓延，很快包圍了汽車，傷及車內人員的安全。

C. 氫能的特點

氫位於元素周期表之首，它的原子序數為1，在常溫常壓下為氣態，在超低溫高壓下又可成為液態。作為能源，氫有以下特點：
（l）所有元素中，氫重量最輕。在標准狀態下，它的密度為0.0899g/l；在-252.7°C時，可成為液體，若將壓力增大到數百個大氣壓，液氫就可變為固體氫。
（2）所有氣體中，氫氣的導熱性最好，比大多數氣體的導熱系數高出10倍，因此在能源工業中氫是極好的傳熱載體。
（3）氫是自然界存在最普遍的元素，據估計它構成了宇宙質量的75%，除空氣中含有氫氣外，它主要以化合物的形態貯存於水中，而水是地球上最廣泛的物質。據推算，如把海水中的氫全部提取出來，它所產生的總熱量比地球上所有化石燃料放出的熱量還大9000倍。
（4）除核燃料外氫的發熱值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，為142,351kJ/kg，是汽油發熱值的3倍。
（5）氫燃燒性能好，點燃快，與空氣混合時有廣泛的可燃范圍，而且燃點高，燃燒速度快。
（6）氫本身無毒，與其他燃料相比氫燃燒時最清潔，除生成水和少量氨氣外不會產生諸如一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物、鉛化物和粉塵顆粒等對環境有害的污染物質，少量的氨氣經過適當處理也不會污染環境，而且燃燒生成的水還可繼續制氫，反復循環使用。
（7）氫能利用形式多，既可以通過燃燒產生熱能，在熱力發動機中產生機械功，又可以作為能源材料用於燃料電池，或轉換成固態氫用作結構材料。用氫代替煤和石油，不需對現有的技術裝備作重大的改造現在的內燃機稍加改裝即可使用。
（8）氫可以以氣態、液態或固態的氫化物出現，能適應貯運及各種應用環境的不同要求。
由以上特點可以看出氫是一種理想的新的含能體能源。目前液氫已廣泛用作航天動力的燃料，但氫能的大規模的商業應用還有待解決以下關鍵問題：
廉價的制氫技術：因為氫是一種二次能源，它的製取不但需要消耗大量的能量，而且目前制氫效率很低，因此尋求大規模的廉價的制氫技術是各國科學家共同關心的問題。
安全可靠的貯氫和輸氫方法 由於氫易氣化、著火、爆炸，因此如何妥善解決氫能的貯存和運輸問題也就成為開發氫能的關鍵。
許多科學家認為，氫能在二十一世紀有可能在世界能源舞台上成為一種舉足輕重的二次能源。氫能是一種二次能源，因為它是通過一定的方法利用其它能源製取的，而不象煤、石油和天然氣等可以直接從地下開采。在自然界中，氫易和氧結合成水，必須用電分解的方法把氫從水中分離出來。如果用煤、石油和天然氣等燃燒所產生的熱轉換成的電支分解水制氫，那顯然是劃不來的。現在看來，高效率的制氫的基本途徑，是利用太陽能。如果能用太陽能來制氫，那就等於把無窮無盡的、分散的太陽能轉變成了高度集中的干凈能源了，其意義十分重大。目前利用太陽能分解水制氫的方法有太陽能熱分解水制氫、太陽能發電電解水制氫、陽光催化光解水制氫、太陽能生物制氫等等。利用太陽能制氫有重大的現實意義，但這卻是一個十分困難的研究課題，有大量的理論問題和工程技術問題要解決，然而世界各國都十分重視，投入不少的人力、財力、物力，並且也已取得了多方面的進展。因此在以後，以太陽能製得的氫能，將成為人類普遍使用的一種優質、干凈的燃料。

D. 氫能不能通過壓縮體積液化

氫氣可以通過壓縮而液化。比如液體燃料火箭，使用的就是壓縮後的液態氧氣和氫氣。

E. 氫能油燃料是一種液體燃料，氫能油是真的嗎，常溫

是真的，准確來說，氫能油就是市面上的醇基燃料別名。但是事實上他是危化品的
比甲醇精甲醇的成本更低的。並且總的用下來也是更節約的，閃點是大於93，明火是直接點不燃的

F. 氫能汽車的儲氫方法

傳統儲氫方法有兩種，一種方法是利用高壓鋼瓶（氫氣瓶）來儲存氫氣，但鋼瓶儲存氫氣的容積小，而且還有爆炸的危險；另一種方法是儲存液態氫，但液體儲存箱非常龐大，需要極好的絕熱裝置來隔熱。一種新型簡便的儲氫方法應運而生，即利用儲氫合金（金屬氫化物）來儲存氫氣。 這些會「吸收」氫氣的金屬，稱為儲氫合金。其儲氫能力很強。單位體積儲氫的密度，是相同溫度、壓力條件下氣態氫的1000倍，也即相當於儲存了1000個大氣壓的高壓氫氣。儲氫合金都是固體，需要用氫時通過加熱或減壓使儲存於其中的氫釋放出來，因此是一種極其簡便易行的理想儲氫方法。研究發展中的儲氫合金，主要有鈦系儲氫合金、鋯系儲氫合金、鐵系儲氫合金及稀土系儲氫合金。研究證明，在一定的溫度和壓力條件下，一些金屬能夠大量「吸收」氫氣，反應生成金屬氫化物，同時放出熱量。其後，將這些金屬氫化物加熱，它們又會分解，將儲存在其中的氫釋放出來。
儲氫合金還有將儲氫過程中的化學能轉換成機械能或熱能的能量轉換功能。儲氫合金在吸氫時放熱，在放氫時吸熱，利用這種放熱－吸熱循環，可進行熱的儲存和傳輸，製造製冷或採暖設備。此外它還可以用於提純和回收氫氣，它可將氫氣提純到很高的純度。例如，採用儲氫合金，可以以很低的成本獲得純度高於99.9999%的超純氫。 儲氫合金的飛速發展，給氫氣的利用開辟了一條廣闊的道路。中國已研製成功了一種氫能汽車，它使用儲氫材料90千克，可行駛40千米，時速超過50千米。今後，不但汽車會採用燃料電池，飛機、艦艇、宇宙飛船等運載工具也將使用燃料電池，作為其主要或輔助能源。另外由於大量使用的鎳鎘電池（Ni－Cd）中的鎘有毒，使廢電池處理復雜，環境受到污染。鎳氫電池與鎳鎘電池相比，具有容量大、安全無毒和使用壽命長等優點。發展用儲氫合金製造的鎳氫電池（Ni－MH），也是未來儲氫材料應用的另一個重要領域。

G. 關於氫能

1,電解電解質溶液製取，如NaCl
2，儲存在高壓鋼瓶中。
3，氫氣製取成本高，儲存運輸不方便

H. 氫能源的特點

氫能是公認的清潔能源，作為低碳和零碳能源正在脫穎而出。21世紀，我國和美國、日本、加拿大、歐盟等都制定了氫能發展規劃，並且目前我國已在氫能領域取得了多方面的進展，在不久的將來有望成為氫能技術和應用領先的國家之一，也被國際公認為最有可能率先實現氫燃料電池和氫能汽車產業化的國家。
當今世界開發新能源迫在眉睫，原因是所用的能源如石油、天然氣、煤，石油氣均屬不可再生資源，地球上存量有限，而人類生存又時刻離不開能源，所以必須尋找新的能源。隨著化石燃料耗量的日益增加，其儲量日益減少，終有一天這些資源、能源將要枯竭，這就迫切需要尋找一種不依賴化石燃料的儲量豐富的新的含能體能源。氫正是這樣一種在常規能源危機的出現和開發新的二次能源的同時，人們期待的新的二次能源。 氫位於元素周期表之首，原子序數為1，常溫常壓下為氣態，超低溫高壓下為液態。作為一種理想的新的合能體能源，它具有以下特點：
重量最輕：標准狀態下，密度為 0.0899g/l，－252.7℃時，可成為液體，若將壓力增大到數百個大氣壓，液氫可變為金屬氫。
導熱性最好：比大多數氣體的導熱系數高出10倍。
普遍元色：據估計它構成了宇宙質量的 75%，除空氣中含有氫氣外，它主要以化合物的形態貯存於水中，而水是地球上最廣泛的物質。據推算，如把海水中的氫全部提取出來，它所產生的總熱量比地球上所有化石燃料放出的熱量還大9000倍。
回收利用：利用氫能源的汽車排出的廢物只是水，所以可以再次分解氫，再次回收利用。
理想的發熱值：除核燃料外氫的發熱值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，為142,351kJ/kg，是汽油發熱值的3倍。
燃燒性能好 :點燃快，與空氣混合時有廣泛的可燃范圍，而且燃點高，燃燒速度快
無毒：與其他燃料相比氫燃燒時最清潔，除生成水和少量氮化氫外不會產生諸如一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物、鉛化物和粉塵顆粒等對環境有害的污染物質，少量的氮化氫經過適當處理也不會污染環境，且燃燒生成的水還可繼續制氫，反復循環使用。產物水無腐蝕性，對設備無損。
利用形式多：既可以通過燃燒產生熱能，在熱力發動機中產生機械功，又可以作為能源材料用於燃料電池，或轉換成固態氫用作結構材料。
多種形態：以氣態、液態或固態的金屬氫化物出現，能適應貯運及各種應用環境的不同要求。
耗損少：可以取消遠距離高壓輸電，代以遠近距離管道輸氫，安全性相對提高，能源無效損耗減小
利用率高：氫取消了內燃機雜訊源和能源污染隱患，利用率高。
運輸方便：氫可以減輕燃料自重，可以增加運載工具有效載荷，這樣可以降低運輸成本從全程效益考慮社會總效益優於其他能源。
減少溫室效應：氫取代化石燃料能最大限度地減弱溫室效應

I. 氫能源是什麼能源

氫能源是二次能源。

氫能是一種二次能源，它是通過一定的方法利用其它能源製取的，而不像煤、石油、天然氣可以直接開采，今下幾乎完全依靠化石燃料製取得到，如果能回收利用工程廢氫，每年大約可以回收到大約1億立方米，這個數字相當可觀。

氫能源的優勢：

8月9日世界上最大的氣候變化報告中強調了加快氫吸收的必要性，加速採用氫的需求從未如此強烈。自然科學基金會發出了一個警告：在未來20年全球變暖水平可能會比工業化前上升1.5℃以上，而氫則是對抗全球變暖的潛在指示。

中國科協主席萬鋼說，如果說風電、光伏發電是當前新能源行業的主導力量，氫能源就是能源領域的未來之星。氫能將成為改變傳統能源的終極目標，發展氫能產業是人類能源結構調整和產業結構轉型的必由之路。

J. 氫能指得是什麼有什麼好處

氫能 【hydrogen energy】【】 通過氫氣和氧氣反應所產生的能量。氫能是氫的化學能，氫在地球上主要以化合態的形式出現，是宇宙中分布最廣泛的物質，它構成了宇宙質量的75%。由於氫氣必須從水、化石燃料等含氫物質中製得，因此是二次能源。工業上生產氫的方式很多，常見的有水電解制氫、煤炭氣化制氫、重油及天然氣水蒸氣催化轉化制氫等。氫能具有以下主要優點：燃燒熱值高，每千克氫燃燒後的熱量，約為汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。燃燒的產物是水，是世界上最干凈的能源。資源豐富，氫氣可以由水製取，而水是地球上最為豐富的資源。目前，氫能技術在美國、日本、歐盟等國家和地區已進入系統實施階段。

煤炭石油等礦物燃料的廣泛使用，已對全球環境造成嚴重污染，甚至對人類自身的生存造成威
脅。同時礦物燃料的存量，是一個有限量，也會隨著過度開采而枯竭。因此，當前在設法降低現有常
規能源（如煤、石油等）造成污染環境的同時，清潔能源的開發與應用是大勢所趨。氫能是理想的清潔能源之一，已廣泛引起人們的重視。氫不僅是一種清潔能源而且也是一種優良的能源載體，具有可儲的特性。儲能是合理利用能量的一種方式。太陽能、風能分散間歇發電裝置及電網負荷的峰谷差或
有大量廉價電能能都可以轉化為氫能儲存，供需要時再使用，這種儲能方式分散靈活。氫能也具有可
輸的特性，如在一定條件下將電能轉化為氫能，輸氫較輸電有一定的優越性。科學家認為，氫能在二
十一世紀能源舞台上將成為一種舉足輕重的能源。
l、氫的產生途徑
1.1電解水制氫．
水電解制氫是目前應用較廣且比較成熟的方法之一。水為原料制氫過程是氫與氧燃燒生成水的
逆過程，因此只要提供一定形式一定能量，則可使水分解。提供電能使水分解製得氫氣的效率一般在
75-85％，其工藝過程簡單，無污染，但消耗電量大，因此其應用受到一定的限制。利用電網峰谷差電解水制氫，作為一種貯能手段也具有特點。我國水力資源豐富，利用水電發電，電解水制氫有其發展前景。太陽能取之不盡，其中利用光電制氫的方法即稱為太陽能氫能系統，國外已進行實驗性研究。隨著太陽電池轉換能量效率的提高，成本的降低及使用壽命的延長，其用於制氫的前景不可估量。同時，太陽能、風能及海洋能等也可通過電製得氫氣並用氫作為中間載能體來調節，貯存轉化能量，使得對用戶的能量供應更為靈活方便。供電系統在低谷時富餘電能也可用於電解水制氫，達到儲能的目的。我國各種規模的水電解制氫裝置數以百計，但均為小型電解制氫設備，其目的均為制提氫氣作料而非作為能源。隨著氫能應用的逐步擴大，水電解制氫方法必將得到發展。
1．2礦物燃料制氫
以煤、石油及天然氣為原料製取氫氣是當今製取氫氣是主要的方法。該方法在我國都具有成熟的工藝，並建有工業生產裝置。
（1）煤為原料製取氫氣
在我國能源結構中，在今後相當長一段時間內，煤炭還將是主要能源。如何提高煤的利用效率及
減少對環境的污染是需不斷研究的課題，將煤炭轉化為氫是其途徑之一。
以煤為原料製取含氫氣體的方法主要有兩種：一是煤的焦化（或稱高溫干餾），二是煤的氣化。焦化是指煤在隔絕空氣條件下，在90－1000℃製取焦碳副產品為焦爐煤氣。焦爐煤氣組成中含氫氣55-60％（體積）甲烷23-27％、一氧化碳6-8％等。每噸煤可得煤氣300－350m3，可作為城市煤氣，
亦是製取氫氣的原料。煤的氣化是指煤在高溫常壓或加壓下，與氣化劑反應轉化成氣體產物。氣化
劑為水蒸汽或氧所（空氣），氣體產物中含有氫有等組份，其含量隨不同氣化方法而異。我國有大批中小型合成氫廠，均以煤為原料，氣化後製得含氫煤氣作為合成氨的原料。這是一種具有我國特點的取得氫源方法。採用OGI固定床式氣化爐，可間歇操作生產製得水煤氣。該裝置投資小，操作容易，其氣體產物組成主要是氫及一氧化碳，其中氫氣可達60％以上，經轉化後可製得純氫。採用煤氣化制氫方法，其設備費占投資主要部分。煤地下氣化方法近數十年已為人們所重視。地下氣化技術具有煤
資源利用率高及減少或避免地表環境破壞等優點。中國礦業大學餘力等開發並完善了"長通道、大斷
面、兩階段地下煤氣化"生產水煤氣的新工藝，煤氣中氫氣含量達50％以上，在唐山劉庄已進行工業性試運轉，可日產水煤氣5萬m3，如再經轉化及變壓吸附法提純可製得廉價氫氣，該法在我國具有一定開發前景．我國對煤制氫技術的掌握已有良好的基礎，特別是大批中小型合成氨廠的制氫裝置遍布各地，為今後提供氫源創造了條件。我國自行開發的地下煤氣化制水煤氣獲得廉價氫氣的工藝已取得
階段成果，具有開發前景，值得重視。
（2）以天然氣或輕質油為原料製取氫氣
該法是在催化劑存在下與水蒸汽反應轉化製得氫氣。主要發生下述反應：
CH4＋H2O→CO＋H2
CO＋H2O→COZ＋HZ
CnH2h＋2＋Nh2O→nCO＋（Zh＋l）HZ
反應在800-820℃下進行。從上述反應可知，也有部分氫氣來自水蒸汽。用該法製得的氣體組
成中，氫氣含量可達74％（體積），其生產成本主要取決於原料價格，我國輕質油價格高，制氣成本貴，採用受到限制。大多數大型合成氨合成甲醇工廠均採用天然氣為原料，催化水蒸汽轉化制氫的工藝。我國在該領域進行了大量有成效的研究工作，並建有大批工業生產裝置。我國曾開發採用間歇式天然氣蒸汽轉化制氫工藝，製取小型合成氨廠的原料，這種方法不必用采高溫合金轉化爐，裝置投資成本低。以石油及天然氣為原料制氫的工藝已十分成熟，但因受原料的限制目前主要用於製取化工原
料。
（3）以重油為原料部分氧化法製取氫氣
重油原料包括有常壓、減壓渣油及石油深度加工後的燃料油，重油與水蒸汽及氧氣反應製得含氫
氣體產物。部分重油燃燒提供轉化吸熱反應所需熱量及一定的反應溫度。該法生產的氫氣產物成本
中，原料費約佔三分之一，而重油價格較低，故為人們重視。我國建有大型重油部分氧化法制氫裝置，用於製取合成氫的原料。
1．3生物質制氫
生物質資源豐富，是重要的可再生能源。生物質可通過氣化和微生物制氫。
（1）生物質氣化制氫
將生物質原料如薪柴、麥秸、稻草等壓製成型，在氣化爐（或裂解爐）中進行氣化或裂解反應可製得含氫燃料。我國在生物質氣化技術領域的研究已取得一定成果，在國外，由於轉化技術的提高，生物質氣化已能大規模生產水煤氣，其氫氣含量大大提高。
（2）微生物制氫
微生物制氫技術亦受人們的關注。利用微生物在常溫常壓下進行酶催反應可製得氫氣。生物質
產氫主要有化能營養微生物產氫和光合微生物產氫兩種。屬於化能營養微生物的是各種發酵類型的
一些嚴格厭氧菌和兼性厭氧菌）發酵微生物放氫的原始基質是各種碳水化合物、蛋白質等。目前已有
利用碳水化合物發酵制氫的專利，並利用所產生的氫氣作為發電的能源。光合微生物如微型藻類和
光合作用細菌的產氫過程與光合作用相聯系，稱光合產氫。
1．4其它合氫物質制氫
國外曾研究從硫化氫中製取氫氣。我國有豐富的H25資源，如河北省趙蘭庄油氣田開採的天然氣中H多含量高達90％以上，其儲量達數千萬噸，是一種寶貴資源，從硫化氫中制氫有各種方法，我國在90年代開展了多方面的研究，各種研究結果將為今後充分合理利用寶貴資源，提供清潔能源及
化工原料奠定基礎。
1．5各種化工過程副產氫氣的回收
多種化工過程如電解食鹽制鹼工業、發酵制酒工藝、合成氨化肥工業、石油煉制工業等均有大量
副產氫氣，如能採取適當的措施進行氫氣的分離回收，每年可得到數億立方米的氫氣。這是一項不容
忽視的資源，應設法加以回收利用。目前化工廠副產氫氣的回收，可提供一種較為廉價的氫源，應予
以重視。
2、氫的解和運輸
氫在一般條件下是以氣態形式存在的，這就為貯存和運輸帶來了很大的困難。氫的貯存有三種
方法：高壓氣態貯存；低溫液氫貯存；金屬氫化物貯存。
2．l氣態貯存
氣態氫可貯存在地下庫里，也可裝人鋼瓶中，為減小貯存體積，必須先將氫氣壓縮，為此需消耗較多的壓縮功。一般一個充氣壓力為 20mp的高壓鋼瓶貯氫重量占只1.6％；供太空用的鈦瓶儲氫重量
也僅為5％。為提高貯氫量，目前正在研究一種微孔結構的儲氫裝置，它是一微型球床。微型球系薄
壁（1—10um），充滿微孔（l0－10um），氫氣貯存在微孔中，微型球可用塑料、玻璃、陶瓷或金屬製造。
2．2、低溫液氫貯存
將氫氣冷卻到-253℃，即可呈液態，然後，將其貯存在高真空的絕熱容器中，液氫貯存工藝首先
用於宇航中，其貯存成本較貴，安全技術也比較復雜．高度絕熱的貯氫容器是目前研究的重點，現在一種間壁間充滿中孔微珠的絕熱容器已經問世。這種二氧化硅的微珠導熱系數極小，其顆粒又非常細
可完全抑制顆粒間的對流換熱，將部分鍍鋁微珠（一般約為3％-5％）混入不鍍鋁的微珠中可有效地
切斷輻射傳熱。這種新型的熱絕緣容器不需抽真空，其絕熱效果遠優於普遍高真空的絕熱容器，是一
種理想的液氫貯存罐，美國宇航局已廣泛採用這種新型的貯氫容器。
2．3、金屬氫化物貯存
氫與氫化金屬之間可以進行可逆反應，當外界有熱量加給金屬氫化物時，它就分解為氫化金屬並
放出氫氣。反之氫和氫化金屬構成氫化物時，氫就以固態結合的形式儲於其中，用來貯氫的氫化金屬
大多為由多種元素組成的合金。目前世界上己研究成功多種貯氫合金，它們大致可以分為四類：一是
稀土鐦鎳等，每公斤鐦鎳合金可貯氫153L。二是鐵一鈦系，它是目前使用最多的貯氫材料，其貯氫量
大，是前者的4倍，且價格低，活性大，還可在常溫常壓下釋放氫，給使用帶來很大的方便。三是鎂系，這是吸氫量最大的金屬元素，但它需要在287℃下才能釋放氫，且吸收氫十分緩慢，因而使用上受限制。四是釩、鈮、鋯等多元素系，這類金屬本身屬稀貴金屬，因此進一步研究氫化金屬本身的化學物理性質，包括平衡壓力一溫度曲線、生成食轉化反應速度，化學及機械穩定性等，尋求更好的貯氫材料仍是氫開發利用中值得注意的問題。帶金屬氫化物的貯氫裝置既有固定式也有移動式，它們既可作為氫燃料和氫物料的供應來源，也可用於吸收廢熱，儲存太陽能，還可作氫泵或氫壓縮機使用。
2．4、氫氣的運輸
氫雖然有很好的可運輸性，但不論是氣態氫還是液氫，它們在使用過程中都存在在著不可忽視的
特殊問題，首先，由於氫特別輕，與其他燃料相比在運輸和使用過程中單位能量所佔的體積特別大，即使液態氫也是如此。其次，氫特別容易泄漏，以氫作燃料的汽車行駛試驗證明，即使是真空密封的氫燃料箱，每24h的泄漏率就達2％，而汽油一般一個月才泄漏1％，因此對貯氫容器和輸氫管道、接頭、閥門都要採取特殊的密封措施。第三，液氫的溫度極低，只要有一點滴掉在皮膚上就會發生嚴重的凍傷，因此在運輸和使用過程中應特別注意採取各種安全措施。
3、氫能利用
早在第二次世界大戰期間，氫即用作A—2火箭發動機的液體推進劑。1960年液氫首次用作航天動力燃料。1970年美國發射的"阿波羅"登月飛船使用的起飛火箭也是用液氫作燃料。現在氫已是火箭領域的常用燃料了。對現代太空梭而言，減輕燃料自重，增加有效載何變得更為重要。氫的能量密度很高，是普遍汽油的3倍，這意味著燃料的自重可減輕2/3，這對太空梭無疑是極為有利的。今天的太空梭以氫作為發動機的推進劑，以純氧分為氧化劑，液氫就裝在外部推進劑桶內，每次發射需用 1450m3，重約100t。
現在科學家們正在研究一種"固態氫"的宇宙飛船。固態氫既作為飛船的結構材料，又作為飛船
的動力燃料。在飛行期間，飛船上所有的非重要零件都可以轉作能源而"消耗掉"。這樣飛船在宇宙
中就能飛行更長的時間。
氫是21世紀重要的能源載體。以氫為燃料的燃料電池，燃燒時氫與氧結合生成水，是一種潔凈的發電技術，順應了全球的環保大趨勢。
當前，世界著名的汽車廠商，為發展環保型汽車，加緊更新傳統的車用燃料，紛紛決定採用氫能，掀起了一場氫能汽車開發的熱潮。實驗證明，使用氫燃料電池的汽車排放的碳僅為常規內燃機的
30％，造成的大氣污染僅為內燃機的5％，美國汽車工業協會預測，到2002年，美國將生產約50萬-
100萬輛氫能汽車。
除汽車外，200年開始，美國、歐洲和日本將在飛機上推廣氫燃料。據歐洲空中客車飛機公司預
測，最遲將於2002年，歐洲生產的飛機可大規模採用液氫為燃料。由於液態氫的工作溫度為-253℃，因此必須改進目前的飛機燃料系統。德國戴姆勒一賓士航空公司和俄羅斯航空公司已從1996年開始進行試驗，證實在配備有雙發動機的噴氣機中使用液氫，其安全性有足夠的保證。另外，由於同等重量的氫和汽油相比，氫提供的能量是汽油的3倍，但即使液態氫也需要4倍於汽油的容積，從而飛機設計師們面臨的任務是將傳統的機翼設計成可以容納更多液氫的新型構造。
氫能的開發與應用研究在我國尚處於起步階段，但隨著技術進步，環境對清潔能源的要求不斷提
高，氫能利用是發展的必然趨勢，對氫源供應的要求必將日益增加。在發展過程中，應結合我國情況
積極開展擴大氫源、降低價格的研究，以便取得較好的經濟效益和社會效益。
4、結束語
不久的將來，"氫經濟社會"節省下石油、煤炭等化石燃料資源，基本廢除內燃機動力系統，實現無污染排放，緩解溫室效應，讓環境更潔凈、空氣更清新。同時，氫能的使用也會帶動可再生能源設備：電解水設備、燃料電池、儲氫器等一系列新興製造產業，全面推動經濟發展。而核聚變電站、太陽能電站、風力電站及潮汐電站的發展又可以與氫能技術進一步結合，把人類利用能源的水平提高到新的水平。
總之，氫能的研究與開發有廣寬的前景，隨著氫能應用領域的逐步成熟與擴大，必然推動制氫方
法研究與開發。適合我國國情的廉價的氫源供應又將會進一步促進氫能的應用，為改善環境造福人
民作出貢獻。