國際能源界預(yù)測(cè)，21世紀(jì)人類社會(huì)將告別化石能源，進(jìn)入氫能經(jīng)濟(jì)時(shí)代�？v觀世界能源發(fā)展戰(zhàn)略，專家們認(rèn)為，氫將在2050年前取代石油而成為主要能源，人類將進(jìn)入完全的氫經(jīng)濟(jì)社會(huì)。
長(zhǎng)期以來煤炭、石油等礦物燃料的廣泛使用，已對(duì)全球環(huán)境造成嚴(yán)重污染，甚至對(duì)人類自身的生存造成威脅；同時(shí)礦物燃料是不可再生能源，也會(huì)隨著過度開采而枯竭。因此，新型替代型清潔能源的開發(fā)與應(yīng)用是大勢(shì)所趨，氫能作為理想的清潔能源之一，已引起人們的廣泛重視。有科學(xué)家認(rèn)為，氫能是未來能源結(jié)構(gòu)中最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉粗�，將以其�?yōu)異的使用性能在未來能源領(lǐng)域中扮演重要的角色。氫能是通過氫氣和氧氣反應(yīng)所產(chǎn)生的能量。氫能是氫的化學(xué)能，氫在地球上主要以化合態(tài)的形式出現(xiàn)，是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì)，它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%。由于氫氣必須從水、化石燃料等含氫物質(zhì)中制得，因此是二次能源。工業(yè)上生產(chǎn)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(zhuǎn)化制氫等。氫能具有以下主要優(yōu)點(diǎn)：燃燒熱值高，每千克氫燃燒后的熱量，約為汽油的3倍，酒精的3．9倍，焦炭的4．5倍。燃燒的產(chǎn)物是水，是世界上最干凈的能源。資源豐富，氫氣可以由水制取，而水是地球上最為豐富的資源。目前，氫能技術(shù)在美國、日本、歐盟等國家和地區(qū)已進(jìn)入系統(tǒng)實(shí)施階段。
隨著社會(huì)的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)氫氣需求呈現(xiàn)兩個(gè)變化，一是氫氣需求量的增加，一是制氫規(guī)模朝著多元化格局方向發(fā)展。近年來，隨著環(huán)境法規(guī)的日益嚴(yán)格，汽車尾氣中NOx與S0x的允許排放量逐步降低，使氫氣在石油煉制方面的用量呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。氫氣作為一種清潔能源，是礦物能源的一種有效補(bǔ)充。低溫燃料電池已經(jīng)步人了商業(yè)化時(shí)代，其較高的能量轉(zhuǎn)換效率引起廣泛關(guān)注。這需要不含或少含COx的制氫技術(shù)。對(duì)于汽車燃料電池來說，需要即發(fā)即止的制氫技術(shù)。制氫技術(shù)變化是提高制氫效率、降低氫氣成本的長(zhǎng)期動(dòng)力。從過去的實(shí)踐來看，可再生資源制氫技術(shù)進(jìn)步還算令人滿意。礦物燃料制氫技術(shù)也取得了一些進(jìn)展，但燃料不同則表明出不同的差異。
目前，氫能做為2次能源，其用途主要有以下幾個(gè)方面：液氫作為一種高能燃料用于航天飛機(jī)、火箭及城市公共汽車中，據(jù)報(bào)道，世界上一些發(fā)達(dá)國家在1993年就已經(jīng)開發(fā)出以液氫為燃料的城市公共汽車；氫氣作為保護(hù)氣應(yīng)用于電子工業(yè)中，如在集成電路、電子管、顯象管等的制備過程中，都是用氫作為保護(hù)氣的；在煉油工業(yè)中用氫氣對(duì)石腦油、燃料油、粗柴油、重油等進(jìn)行加氫精制，提高產(chǎn)品的質(zhì)量及除去產(chǎn)品中的有害物質(zhì)如硫、氮及重金屬，還可以對(duì)不飽和烴進(jìn)行加氫精制；氫氣在冶金工業(yè)中可以作為還原劑將金屬氧化物還原為金屬，在金屬高溫加工過程中可以作為保護(hù)氣；在食品工業(yè)中，食用的色拉油就是對(duì)植物油進(jìn)行加氫處理的產(chǎn)物，植物油加氫處理后性能穩(wěn)定、易存放，且有抵抗細(xì)菌生長(zhǎng)、易被人體吸收的功效；在精細(xì)有機(jī)合成工業(yè)中，氫氣也是重要的合成原料之一；在合成氨工業(yè)中氫氣是重要的原料之一；氫氣還可以作為填充氣在氣象觀測(cè)中應(yīng)用。
值得著重說明的是，近l0幾年發(fā)展起來的氫燃料電池可直接應(yīng)用于航天航海和陸地交通運(yùn)輸，氫能作為未來最有前途的新能源地位已初見端倪。氫能是21世紀(jì)解決化石能源危機(jī)和緩解環(huán)境污染問題的綠色能源。實(shí)現(xiàn)氫能的利用，氫的儲(chǔ)運(yùn)是目前要解決的關(guān)鍵問題。
水和陽光可稱是取之不盡的物質(zhì)。從水中獲得的氫作為能源使用后又回到了水的形態(tài)，是一種完全的可持續(xù)開發(fā)和利用。
考慮到近幾年太陽能光解水制氫技術(shù)的迅猛發(fā)展和巨大突破，有可能在未來的二三十年內(nèi)就走向?qū)嵱没�，使太陽能光解水制氫產(chǎn)業(yè)化成為現(xiàn)實(shí)。該技術(shù)的應(yīng)用將帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益，并帶給人類使用能源的革命性變革。
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