德國如何提高氫氣生產能力

『壹』 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。

『貳』 「豪賭」氫能源！韓國現代加碼氫燃料電池，德國押寶14億歐元

一邊是混合動力，一邊是純電動，當汽車的動力形式進入到了新的時代，路徑之爭就始終沒有停歇過。

事實上，在終結內燃機的可行性方案沒有得到徹底解決之前，這樣的爭論不可能停歇，且還衍生出了更多的備選，比如增程式、甲醇燃料、氫能源等等。

據外媒報道，2月26日，一位現代汽車高管表示，該公司及其下屬企業准備在今年內決定氫燃料電池系統新工廠的選址。同一天，現代汽車集團燃料電池部門高管JeonSoon-il在東京舉行的一個會議上表示，這座工廠將從2024年左右開始投產，具有每年生產10萬套燃料電池系統的能力，其中包括燃料電池堆和動力控制單元。

多次爆炸事故，已經引發業界對於氫燃料電池汽車安全的關注和擔憂，此前韓國居民團體爆發了抗議活動，不滿政府在他們的居住地建設氫能相關設施，在日本也出現過類似的民眾抗議。

另一方面，居高不下的成本，同樣制約著氫燃料電池產業的發展。現階段制氫成本居高不下，氫氣的特殊性又導致它的運輸成本高於其他燃料。

此外，一輛氫燃料電池車每百公里消耗的燃料費用是汽油車的3倍，柴油車的1.5倍，必須依靠大量的政府財政補貼做支撐，否則對於運營單位來說只能虧損。而對於車主來說，加氫站普及度較低，往往不敢遠距離駕駛，還是和純電動車一樣只敢在市內開一開，實際體驗並不好。

多因素交織在一起，使得氫燃料電池在目前的大環境下，面臨的挑戰會比純電動車要大得多，推廣阻力也會更大。

鍾述

對於汽車行業而言，新能源時代的不確定性正在孕育一場即將到來的風暴，這就像是一場長跑，有耐力的人正准備把過去幾年儲備的力量在彎道釋放，耐力差的人則只能尋求奮力一搏。

到底會洗掉誰？我們不得而知，只能靜靜觀察。

圖片源自網路，侵

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

『叄』 制氫的研究現狀和發展前景

化石燃料有限的儲量使人類正面臨著前所未有的能源危機。同時其燃燒產物被排放到大氣中加速了溫室效應。氫氣具有含量豐富、燃燒熱值高、能量密度大、熱效率高、清潔無污染以及輸送成本低以及用途廣泛等優點川，被認為最有可能成為化石燃料的替代能源。 氫氣是一種理想的能源,具有轉化率高、可再生和無污染等優點。與傳統制氫方法相比,生物制氫技術的能耗低,對環境無害,其中的厭氧發酵生物制氫已經越來越受到人們的重視。主要介紹了厭氧發酵生物制氫技術的方法和機理,分析了生物制氫的可行性,結合國內外研究現狀提出了未來的發展方向。 全球石油儲量不斷減少。最新研究表明：按目前全球消費趨勢，球上可採集石油資源最多能使用到21世紀末。石化、燃煤能源使用，還帶來嚴重大氣環境污染，人們日益感覺到開發綠色可再生能源急迫性，研究和開發新能源被提到緊迫議事日程。2000年7—8月美國《未來學家》雜志刊登了美國喬治·華盛頓大學專家對21世紀前10年內十大科技發展趨勢預測，其中第二條是燃料電池汽車問世，福特和豐田公司實驗性燃料電池汽車將2004年上市。第九條是替代能源挑戰石油能源，風能、太陽能、熱、生物能和水力發電將佔到全部能源需求30%。這兩條實際上都是新型能源開發利用。我國「十五」國家重點開發技術項目中也將新型能源開發利用放極為重要位置。目前，人們對風能、太陽能開發已經有了相當研究，並已到了進行加以直接使用階段，生物能研究也取了重要進展，如何將所獲能量儲存起來，如何將能量轉化為交通工具可利用清潔高效能源，是一亟待解決重要課題。 內容摘要

2生物制氮技術研究進展

2.1傳統制氫工藝方法

傳統制氫工藝方法有：電解水；烴類水蒸汽重整制氫方法及重油(或渣油)部分氧化重整制氫方法。電解水方法制氫是目前應用較廣且比較成熟方法之一。水為原料制氫工程是氫與氧燃燒生成水逆過程，提供一定形式一定能量，則可使水分解成氫氣和氧氣。提供電能使水分解制氫氣效率一般75%-85%。其中工藝過程簡單，無污染，但消耗電量大，其應用受到一定限制。目前電解水工藝、設備均不斷改進，但電解水制氫能耗仍然很高。烴類水蒸汽重整制氫反應是強吸熱反應，反應時需外部供熱。熱效率較低，反應溫度較高，反應過程中水大量過量，能耗較高，造成資源浪費。重油氧化制氫重整方法，反應溫度較高，制氫純度低，利於能源綜合利用。

2.2新型生物制氫工藝發展

氫氣用途日益廣泛，其需求量也迅速增加。傳統制氫方法均需消耗大量不可再生能源，不適應社會發展需求。生物制氫技術作為一種符合可持續發展戰略課題，已世界上引起了廣泛重視。如德國、以色列、日本、葡萄牙、俄羅斯、瑞典、英國、美國都投入了大量人力物力對該項技術進行研究開發。近幾年，美國每年生物制氫技術研究費用平均為幾百萬美元，而日本這研究領域每年投資則是美國5倍左右，，日本和美國等一些國家為此還成立了專門機構，並建立了生物制氫發展規劃，以期對生物制氫技術基礎和應用研究，使21世紀中葉使該技術實現商業化生產。日本，由能源部主持氫行動計劃，確立最終目標是建立一個世界范圍能源網路，以實現對可再生能源--氫有效生產，運輸和利用。該計劃從1993年到2020年橫跨了28年。

生物制氫課題最先由Lewis於1966年提出，20世紀70年代能源危機引起了人們對生物制氫廣泛關注，並開始進行研究。生物質資源豐富，是重要可再生能源。生物質可氣化和微生物催化脫氫方法制氫。生理代謝過程中產生分子氫，可分為兩個主要類群：

l、包括藻類和光合細菌內光合生物；Rhodbacter8604，R.monas2613，R.capsulatusZ1，R.sphaeroides等光合生物研究已經開展並取了一定成果。

2、諸如兼性厭氧和專性厭氧發酵產氫細菌。目前以葡萄糖，污水，纖維素為底物並不斷改進操作條件和工藝流程研究較多。中國此方面研究也取了一些進展，任南形琪等1990年就開始開展生物制氫技術研究，並於1994年提出了以厭氧活性污泥為氫氣原料有機廢水發酵法制氫技術，利用碳水化合物為原料發酵法生物制氫技術。該技術突破了生物制氫技術必須採用純菌種和固定技術局限，開創了利用非固定化菌種生產氫氣新途徑，並首次實現了中試規模連續流長期生產持續產氫。此基礎上，他們又先後發現了產氫能力很高乙醇發酵類型發明了連續流生物制氫技術反應器，初步建立了生物產氫發酵理論，提出了最佳工程式控制制對策。該項技術和理論成果中試研究中到了充分驗證：中試產氫能力達5.7m3H2/m3.d，制氫規模可達500-1000m3/m3，且生產成本明顯低於目前廣泛採用水電解法制氫成本。

生物制氫過程可以分為5類：

(1)利用藻類青藍菌生物光解水法；

(2)有機化合物光合細菌(PSB)光分解法；

(3)有機化合物發酵制氫；

(4)光合細菌和發酵細菌耦合法制氫；

(5)酶催化法制氫。

目前發酵細菌產氫速率較高，對條件要求較低，具有直接應用前景。但PSB光合產氫速率比藻類快，能量利用率比發酵細菌高，且能將產氫與光能利用、有機物去除有機耦合一起，相關研究也最多，也是最具有潛應用前景方法之一。生物制氫全過程中，氫氣純化與儲存也是一個很關鍵問題。生物法制氫氣含量通常為60%-90%(體積分數)，氣體中可能混有CO2、O2和水蒸氣等。可以採用傳統化工方法來，如50%(質量分數)KOH溶液、苯三酚鹼溶液和乾燥器或冷卻器。氫氣幾種儲存方法(壓縮、液化、金屬氫化物和吸附)中，納米材料吸附儲氫是目前被認為最有前景。

2.3目前研究中存問題縱觀生物技術研究各階段，比較而言，對藻類及光合細菌研究要遠多於對發酵產氫細菌研究。傳統觀點認為，微生物體內產氫系統(主氫化酶)很不穩定，進行細胞固定化才可能實現持續產氫。，迄今為止，生物制氫研究中大多採用純菌種固定化技術。

，該技術中也有不可忽視不足。首先，細菌包埋技術是一種很復雜工藝，且要求有與之相適應菌種生產及菌體固定化材料加工工藝，這使制氫成本大幅度增加；第二，細胞固定化形成顆粒內部傳質阻力較大，使細胞代謝產物顆粒內部積累而對生物產生反饋抑制和阻遏作用，使生物產氫能力降低；第三，包埋劑或其它基質使用，勢必會占據大量有效空間，使生物反應器生物持有量受到限制，限制了產氫率和總產量提高。現有研究大多為實驗室內進行小型試驗，採用批式培養方法居多，利用連續流培養產氫報道較少。試驗數據亦為短期試驗結果，連續穩定運行期超過40天研究實例少見報道。即便是瞬時產氫率較高，長期連續運行能否獲較高產氫量尚待探討。，生物技術欲達到工業化生產水平尚需多年努力。

3、展望氫是高效、潔凈、可再生二次能源，其用途越來越廣泛，氫能應用將勢不可當進人社會生活各個領域。氫能應用日益廣泛，氫需求量日益增加，開發新制氫工藝勢必行，從氫能應用長遠規劃來看開發生物制氫技術是歷史發展必然趨勢。

開發中國生物制氫技術需要做到以下政策和軟體支持：

(1)勵大宣傳。人是生物能源生產主體和消費主體，有必要輿論宣傳加強人們對生物能源認識；

(2)加大政府投資和扶持。新生物能源初始商業化階段要進行減免稅等優惠政策；

(3)借鑒國外經驗。充分調動方和工業界積極性八

(4)加強高校對生物能源教育及研究。人們對生物能源認識不斷加深，政府扶持力度加大和研究深人，生物制氫綠色能源生產技術將會展現出它更大開發潛力和應用價值。
本文出自：廣州靈龍電子技術有限公司,制氫、氫燃料電池(www.liongon.com)

『肆』 怎樣無碳制氫

美國賓夕法尼亞州立大學的電機工程教授格蘭姆斯發現了一種低成本制氫的新方法，將水分解成氫和氧，用普通的鈦和銅分別收集它們。這種方法利用太陽能的整個光譜，並且在水、太陽能和納米二極體的幫助下得以實現。格蘭姆斯和他的研究小組利用兩組不同的納米管光電化學二極體從太陽能中製得了氫。

2008年9月，美國能源部下屬的愛達荷州國家實驗室實現了一個重要里程碑，成功通過高溫電解制氫。當這個實驗室開始以5.6立方米/時的速度制氫時，標志著制氫技術取得新的進展。光解水制氫的能量可取自太陽能，這種制氫方法適用於海水和淡水，資源非常豐富，是一種相當有前途的制氫方法。

目前看來，高效率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以及太陽能生物制氫等。太陽能制氫有重大的現實意義，雖然困難較多，但科學家們已經取得了多方面的進展。

當然，我國的科學家們也在不斷地探索和研究制氫技術，並取得了很大的成效，而且我國的生物制氫技術處於國際領先地位。生物制氫思路1966年開始提出，到20世紀90年代受到空前重視。從20世紀90年代開始，德國、日本及美國等一些發達國家成立了專門機構，制訂了生物制氫發展計劃，以期通過對生物制氫技術的基礎性和應用性研究，在21世紀中葉實現工業化生產。但目前研究進程並不理想。

我國哈爾濱工業大學突破了生物制氫技術必須採用純菌種和固定技術的局限，開創了利用非固定化菌種生產氫氣的新途徑，並在2000年首次實現了中試規模連續流長期持續產氫。在此基礎上，他們又先後發現了產氫能力很高的乙醇發酵類型，發明了連續流生物制氫技術反應器，初步建立了生物產氫發酵理論，提出了最佳工程式控制制對策。該技術和理論成果在中試研究中得到了充分驗證：氫氣產氣率比國外同類的小試研究高幾十倍；開發的工業化生物制氫系統工藝運行穩定可靠，且生產成本明顯低於目前廣泛採用的水電解法制氫成本。該項研究在國內外首創並實現了中試規模連續非固定化菌種長期持續生物制氫技術，是生物制氫領域的一項重大突破。

『伍』 為什麼氫氣是21世紀的新能源

在眾多的新能源中，氫能將會成為21世紀最理想的能源。這是因為，在燃燒相同重量的煤、汽油和氫氣的情況下，氫氣產生的能量最多，而且它燃燒的產物是水，沒有灰渣和廢氣，不會污染環境；而煤和石油燃燒生成的是二氧化碳和二氧化硫，可分別產生溫室效應和酸雨。煤和石油的儲量是有限的，而氫主要存於水中，燃燒後唯一的產物也是水，可源源不斷地產生氫氣，永遠不會用完。

氫是一種無色的氣體。燃燒一克氫能釋放出142千焦爾的熱量，是汽油發熱量的3倍。氫的重量特別輕，它比汽油、天然氣、煤油都輕多了，因而攜帶、運送方便，是航天、航空等高速飛行交通工具最合適的燃料。氫在氧氣里能夠燃燒，氫氣火焰的溫度可高達2500℃，因而人們常用氫氣切割或者焊接鋼鐵材料。

在大自然中，氫的分布很廣泛。水就是氫的大「倉庫」，其中含有11％的氫。泥土裡約有1.5％的氫；石油、煤炭、天然氣、動植物體內等都含有氫。氫的主體是以化合物水的形式存在的，而地球表面約70％為水所覆蓋，儲水量很大，因此可以說，氫是「取之不盡、用之不竭」的能源。如果能用合適的方法從水中製取氫，那麼氫也將是一種價格相當便宜的能源。

氫的用途很廣，適用性強。它不僅能用作燃料，而且金屬氫化物具有化學能、熱能和機械能相互轉換的功能。例如，儲氫金屬具有吸氫放熱和吸熱放氫的本領，可將熱量儲存起來，作為房間內取暖和空調使用。

氫作為氣體燃料，首先被應用在汽車上。1976年5月，美國研製出一種以氫作燃料的汽車；後來，日本也研製成功一種以液態氫為燃料的汽車；70年代末期，前聯邦德國的賓士汽車公司已對氫氣進行了試驗，他們僅用了五千克氫，就使汽車行駛了110公里。

用氫作為汽車燃料，不僅干凈，在低溫下容易發動，而且對發動機的腐蝕作用小，可延長發動機的使用壽命。由於氫氣與空氣能夠均勻混合，完全可省去一般汽車上所用的汽化器，從而可簡化現有汽車的構造。更令人感興趣的是，只要在汽油中加入4％的氫氣。用它作為汽車發動機燃料，就可節油40％，而且無需對汽油發動機作多大的改進。

氫氣在一定壓力和溫度下很容易變成液體，因而將它用鐵罐車、公路拖車或者輪船運輸都很方便。液態的氫既可用作汽車、飛機的燃料，也可用作火箭、導彈的燃料。美國飛往月球的「阿波羅」號宇宙飛船和我國發射人造衛星的長征運載火箭，都是用液態氫作燃料的。

另外，使用氫—氫燃料電池還可以把氫能直接轉化成電能，使氫能的利用更為方便。目前，這種燃料電池已在宇宙飛船和潛水艇上得到使用，效果不錯。當然，由於成本較高，一時還難以普遍使用。

現在世界上氫的年產量約為3600萬噸，其中絕大部分是從石油、煤炭和天然氣中製取的，這就得消耗本來就很緊缺的礦物燃料；另有4％的氫是用電解水的方法製取的，但消耗的電能太多，很不劃算，因此，人們正在積極探索研究制氫新方法。

隨著太陽能研究和利用的發展，人們已開始利用陽光分解水來製取氫氣。在水中放入催化劑，在陽光照射下，催化劑便能激發光化學反應，把水分解成氫和氧。例如，二氧化鈦和某些含釕的化合物，就是較適用的光水解催化劑。人們預計，一旦當更有效的催化劑問世時，水中取「火」——制氫就成為可能，到那時，人們只要在汽車、飛機等油箱中裝滿水，再加入光水解催化劑，那麼，在陽光照射下，水便能不斷地分解出氫，成為發動機的能源。

本世紀70年代，人們用半導體材料鈦酸鍶作光電極，金屬鉑作暗電極，將它們連在一起，然後放入水裡，通過陽光的照射，就在鉑電極上釋放出氫氣，而在鈦酸鍶電極上釋放出氧氣，這就是我們通常所說的光電解水製取氫氣法。

科學家們還發現，一些微生物也能在陽光作用下製取氫。人們利用在光合作用下可以釋放氫的微生物，通過氫化酶誘發電子，把水裡的氫離子結合起來，生成氫氣。前蘇聯的科學家們已在湖沼里發現了這樣的微生物，他們把這種微生物放在適合它生存的特殊器皿里，然後將微生物產生出來的氫氣收集在氫氣瓶里。這種微生物含有大量的蛋白質，除了能放出氫氣外，還可以用於制葯和生產維生素，以及用它作牧畜和家禽的飼料。現在，人們正在設法培養能高效產氫的這類微生物，以適應開發利用新能源的需要。

引人注意的是，許多原始的低等生物在新陳代謝的過程中也可放出氫氣。例如，許多細菌可在一定條件下放出氫。日本已找到一種叫做「紅鞭毛桿菌」的細菌，就是個制氫的能手。在玻璃器皿內，以澱粉作原料，摻入一些其他營養素製成的培養液就可培養出這種細菌，這時，在玻璃器皿內便會產生出氫氣。這種細菌制氫的效能頗高，每消耗五毫升的澱粉營養液，就可產生出25毫升的氫氣。

美國宇航部門准備把一種光合細菌——紅螺菌帶到太空中去，用它放出的氫氣作為能源供航天器使用。這種細菌的生長與繁殖很快，而且培養方法簡單易行，既可在農副產品廢水廢渣中培養，也可以在乳製品加工廠的垃圾中培育。

對於製取氫氣，有人提出了一個大膽的設想：將來建造一些為電解水製取氫氣的專用核電站。譬如，建造一些人工海島，把核電站建在這些海島上，電解用水和冷卻用水均取自海水。由於海島遠離居民區，所以既安全，又經濟。製取的氫和氧，用鋪設在水下的通氣管道輸入陸地，以便供人們隨時使用。

『陸』 《氫能源的開發和利用》

氫能的開發和利用
當今世界上發展新能源迫在眉睫，因為能源，如石油，天然氣，煤炭是不可再生資源，儲量在地球上，人類的生存和時間有限，不能分開能源，有必要尋找新的能源來源。

『柒』 怎樣有氫能源

氫能源的開發與利用
當今世界開發新能源迫在眉睫，原因是目前所用的能源如石油、天然氣、煤，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。
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、石油和天然氣等可以直接從地下開采、幾乎完全依靠化石燃料。隨著石化燃料耗量的日益增加，其儲量日益減少，終有一天這些資源將要枯竭，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：
l、重量最輕的元素。標准狀態下，密度為 0.8999g/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。
2、導熱性最好的氣體，比大多數氣體的導熱系數高出10倍。
3、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、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、無毒，與其他燃料相比氫燃燒時最清潔滁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。
7、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。
8、可以以氣態、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。
9、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。
10、氫取消了內燃機雜訊源和能源污染隱患，利用率高。
11、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。
時至今日，氫能的利用已有長足進步。自從1965年美國開始研製液氫發動機以來，相繼研製成功了各種類型的噴氣式和火箭式發動機。美國的太空梭已成功使用液氫做燃料。我國長征2號、3號也使用液氫做燃料。利用液氫代替柴油，用於鐵路機車或一般汽車的研製也十分活躍。氫汽車靠氫燃料、氫燃料電池運行也是溝通電力系統和氫能體系的重要手段。
目前，世界各國正在研究如何能大量而廉價的生產氫。利用太陽能來分解水是一個主要研究方向，在光的作用下將水分解成氫氣和氧氣，關鍵在於找到一種合適的催化劑。如今世界上有50多個實驗室在進行研究，至今尚未有重大突破，但它蘊育著廣闊的前景。
發展氫能源，將為建立一個美好、無污染的新世界邁出重要一步。
在眾多的新能源中，氫能將會成為21世紀最理想的能源。這是因為，在燃燒相同重量的煤、汽油和氫氣的情況下，氫氣產生的能量最多，而且它燃燒的產物是水，沒有灰渣和廢氣，不會污染環境；而煤和石油燃燒生成的是二氧化碳和二氧化硫，可分別產生溫室效應和酸雨。煤和石油的儲量是有限的，而氫主要存於水中，燃燒後唯一的產物也是水，可源源不斷地產生氫氣，永遠不會用完。
氫是一種無色的氣體。燃燒一克氫能釋放出142千焦爾的熱量，是汽油發熱量的3倍。氫的重量特別輕，它比汽油、天然氣、煤油都輕多了，因而攜帶、運送方便，是航天、航空等高速飛行交通工具最合適的燃料。氫在氧氣里能夠燃燒，氫氣火焰的溫度可高達2500℃，因而人們常用氫氣切割或者焊接鋼鐵材料。
在大自然中，氫的分布很廣泛。水就是氫的大「倉庫」，其中含有11％的氫。泥土裡約有1.5％的氫；石油、煤炭、天然氣、動植物體內等都含有氫。氫的主體是以化合物水的形式存在的，而地球表面約70％為水所覆蓋，儲水量很大，因此可以說，氫是「取之不盡、用之不竭」的能源。如果能用合適的方法從水中製取氫，那麼氫也將是一種價格相當便宜的能源。
氫的用途很廣，適用性強。它不僅能用作燃料，而且金屬氫化物具有化學能、熱能和機械能相互轉換的功能。例如，儲氫金屬具有吸氫放熱和吸熱放氫的本領，可將熱量儲存起來，作為房間內取暖和空調使用。
氫作為氣體燃料，首先被應用在汽車上。1976年5月，美國研製出一種以氫作燃料的汽車；後來，日本也研製成功一種以液態氫為燃料的汽車；70年代末期，前聯邦德國的賓士汽車公司已對氫氣進行了試驗，他們僅用了五千克氫，就使汽車行駛了110公里。
用氫作為汽車燃料，不僅干凈，在低溫下容易發動，而且對發動機的腐蝕作用小，可延長發動機的使用壽命。由於氫氣與空氣能夠均勻混合，完全可省去一般汽車上所用的汽化器，從而可簡化現有汽車的構造。更令人感興趣的是，只要在汽油中加入4％的氫氣。用它作為汽車發動機燃料，就可節油40％，而且無需對汽油發動機作多大的改進。
氫氣在一定壓力和溫度下很容易變成液體，因而將它用鐵罐車、公路拖車或者輪船運輸都很方便。液態的氫既可用作汽車、飛機的燃料，也可用作火箭、導彈的燃料。美國飛往月球的「阿波羅」號宇宙飛船和我國發射人造衛星的長征運載火箭，都是用液態氫作燃料的。
另外，使用氫—氫燃料電池還可以把氫能直接轉化成電能，使氫能的利用更為方便。目前，這種燃料電池已在宇宙飛船和潛水艇上得到使用，效果不錯。當然，由於成本較高，一時還難以普遍使用。
現在世界上氫的年產量約為3600萬噸，其中絕大部分是從石油、煤炭和天然氣中製取的，這就得消耗本來就很緊缺的礦物燃料；另有4％的氫是用電解水的方法製取的，但消耗的電能太多，很不劃算，因此，人們正在積極探索研究制氫新方法。
隨著太陽能研究和利用的發展，人們已開始利用陽光分解水來製取氫氣。在水中放入催化劑，在陽光照射下，催化劑便能激發光化學反應，把水分解成氫和氧。例如，二氧化鈦和某些含釕的化合物，就是較適用的光水解催化劑。人們預計，一旦當更有效的催化劑問世時，水中取「火」——制氫就成為可能，到那時，人們只要在汽車、飛機等油箱中裝滿水，再加入光水解催化劑，那麼，在陽光照射下，水便能不斷地分解出氫，成為發動機的能源。
本世紀70年代，人們用半導體材料鈦酸鍶作光電極，金屬鉑作暗電極，將它們連在一起，然後放入水裡，通過陽光的照射，就在鉑電極上釋放出氫氣，而在鈦酸鍶電極上釋放出氧氣，這就是我們通常所說的光電解水製取氫氣法。
科學家們還發現，一些微生物也能在陽光作用下製取氫。人們利用在光合作用下可以釋放氫的微生物，通過氫化酶誘發電子，把水裡的氫離子結合起來，生成氫氣。前蘇聯的科學家們已在湖沼里發現了這樣的微生物，他們把這種微生物放在適合它生存的特殊器皿里，然後將微生物產生出來的氫氣收集在氫氣瓶里。這種微生物含有大量的蛋白質，除了能放出氫氣外，還可以用於制葯和生產維生素，以及用它作牧畜和家禽的飼料。現在，人們正在設法培養能高效產氫的這類微生物，以適應開發利用新能源的需要。
引人注意的是，許多原始的低等生物在新陳代謝的過程中也可放出氫氣。例如，許多細菌可在一定條件下放出氫。日本已找到一種叫做「紅鞭毛桿菌」的細菌，就是個制氫的能手。在玻璃器皿內，以澱粉作原料，摻入一些其他營養素製成的培養液就可培養出這種細菌，這時，在玻璃器皿內便會產生出氫氣。這種細菌制氫的效能頗高，每消耗五毫升的澱粉營養液，就可產生出25毫升的氫氣。
美國宇航部門准備把一種光合細菌——紅螺菌帶到太空中去，用它放出的氫氣作為能源供航天器使用。這種細菌的生長與繁殖很快，而且培養方法簡單易行，既可在農副產品廢水廢渣中培養，也可以在乳製品加工廠的垃圾中培育。
對於製取氫氣，有人提出了一個大膽的設想：將來建造一些為電解水製取氫氣的專用核電站。譬如，建造一些人工海島，把核電站建在這些海島上，電解用水和冷卻用水均取自海水。由於海島遠離居民區，所以既安全，又經濟。製取的氫和氧，用鋪設在水下的通氣管道輸入陸地，以便供人們隨時使用。

『捌』 急！~~~~~~！！在線等

1）氫氣制備。可以用電解法、熱化學法、光電化學法或等離子體化學法制
氫。

2）氫的儲存。氫的儲存可以用壓縮、低溫液化和貯氫金屬吸存。

3）氫的利用。可作燃料，用於導航、機動車等；可用氫燃料電池通過電化
學反應直接轉換成電能；可用作各種能源的轉換介質或中間載體。
國際能源巨頭早在上個世紀末就已經未雨綢繆，開始了對於氫能的研發和應用探索，BP和殼牌在氫能的開發應用上處於領先地位。

BP：更看重氫氣發電

BP在去年年底成立了新的替代能源業務部門，並決定增加一倍的投資，以大力發展包括氫在內的可再生能源的開發和利用。

在氫燃料電池領域，BP是全球氫燃料示範項目的主要參與者。目前，BP已經在新加坡開設了兩個加氫站。除此之外，設在德國慕尼黑機場的氫燃料站從1998年至今已經成功運營了8年時間。

2004年4月27日，作為美國能源部氫能源計劃的一部分，BP與福特汽車公司達成協議，計劃由福特汽車在美國薩克拉曼多、奧蘭多和底特律的主要城市安置30輛氫動力車輛。

BP還參與到中國科技部的氫燃料汽車示範項目中，為科技部在北京的3輛燃料電池公共汽車示範項目設計、建造、運營加氫站設施。

然而，與燃料電池相比，BP更為看重利用氫氣發電的業務，氫氣發電業務也被直接劃歸了新成立的替代能源業務部門下，體現了公司的重視。

殼牌：運作全球最大的氫燃料公共運輸項目

與BP相比，殼牌關於氫能的應用主要還是集中在燃料電池上。自1998年以來，殼牌在開發替代能源技術方面的投資已經超過了10億美元，並且成立了專門的氫能業務部。殼牌參與到了歐盟氫燃料電池技術平台的搭建和日本氫燃料電池示範項目的運營中，並已經公開宣稱，今年在美國至少要開始運營2座以上新的加氫站。

與BP一樣，殼牌也參與了中國科技部的燃料電池公共汽車示範項目，將在上海國際汽車城建設上海首座固定加氫站。

迄今為止，殼牌在燃料電池公共汽車方面的最大項目誕生在今年6月29日。當天，殼牌氫能公司與Connexxion巴士公司和MAN輕卡巴士公司在荷蘭鹿特丹簽署備忘錄，宣布創建世界最大的氫燃料公共運輸業務項目。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
就目前而言，氫能作為「二次能源」，國際上的氫能制備來自於礦石燃料、生物質和水，工藝主要有電解制氫、熱解制氫、光化制氫、放射能水解制氫、等離子電化學法制氫和生物制氫等。在這些方法中，除了生物制氫技術外。其它方法都是通過自然界中已經存在的碳氫化合物——天然氣、煤、石油等一次能源中提取出來的，這種方法製取所得的氫，已經成為了二次能源，它不僅消耗掉了相當大的能量，而且所得效率相當低；並且在其製取過程還對環境產生了污染。

電解水制氫技術是目前應用較廣且比較成熟的方法之一。以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的能量，則可使水分解成氫氣和氧氣。提供電能使水分解製得的氫氣的效率一般在75％－85％。其中工藝過程比較簡單，也不會產生污染，但消耗電量大，因此其應用受到一定的限制。目前電解水的工藝、設備均在不斷的改進，但電解水制氫能耗仍然很高。

烴類水蒸汽重整制氫。烴類水蒸汽重整制氫反應是強吸熱反應，反應時需外部供熱。熱效率較低，反應溫度較高，反應過程中水大量過量，能耗較高，造成資源的浪費。

重油氧化制氫重整方法，反應溫度較高，製得的氫純度低，也不利於能源的綜合利用。

因此，用這些方式來製取氫，不僅要付出很高的製造成本，還要付出環境代價，而利用效率卻相當低。假如用這種形式來滿足我們對能量的需求，而僅僅為了達到在對能源的末端消費中避免污染，則無疑是舍近求遠，得不償失，是絕對不可取的，還不如直接利用這些化石能源的好。

國外製氫技術

為了尋求經濟實用的制氫方法，各國科學家正在努力探索。近年來已經取得了一些進展。如：

1、用氧化亞銅做催化劑從水中制氫氣。

2、用新型的鉬的化合物從水中制氫氣。

3、用光催化劑反應和超聲波照射把水完全分解的方法。

4、陶瓷跟水反應製取氫氣。

5、甲烷制氫氣。

6、從微生物中提取的酶制氫氣。

7、從細菌製取氫氣。

8、用綠藻生產氫氣。

（1）.用氧化亞銅做催化劑從水中制氫氣

有研究人員將0.5克氧化亞銅粉末添加入200立方厘米的蒸餾水中，然後用一盞玻璃燈泡中發出的460納米～650納米的可見光進行照射，在氧化亞銅催化劑的作用下，水分解成氫和氧。用這種方法共進行了30次實驗，從分解的水中得到了不同比例的氫和氧。試驗中發現，如果得到的氧的壓力增加到500帕斯卡，水的分解過程就減慢。氧化亞銅粉末的使用壽命可達1 900小時之久。東京技術研究所計劃進一步研究如何提高氫的產生效率，同時研製能夠在波長更長的可見光照射下發揮活性的催化劑，該研究所正在試驗一種新的含銅鐵合金的氧化物。

（2）、用新型的鉬的化合物從水中制氫

西班牙瓦倫西亞大學的兩位科學家發明了一種低成本的從水中製取氫的方法。他們對催化轉化器進行改造，使水分解時僅需很少的成本。他們用一種從鉬中獲取的化學產品做催化劑，而不使用電能。他們說，如果用氫作原料，從半升水中製得的氫足以使一輛小汽車行駛633公里。

（3）、用光催化劑反應和超聲波照射把水完全分解法制氫

有人發現二氧化鈦經光（紫外線）照射可分解水的現象。他們本擬應用這一方法制氫，但由於氫和氧的生成量較少，在經濟上不合算而中斷了這一研究。據最近報道，當同時使用光催化劑反應和超聲波照射的方法能夠把水完全分解。這種「超聲波光催化劑反應」所以能使水完全分解，是由於在超聲波的作用下，水可被分解為氫和雙氧水，而雙氧水經光催化反應又可分解成氧和氫。不過超聲波照射和二氧化鈦光催化劑雖然獲得了完全分解水的結果，但氫的生成量卻較少。在添加二氧化錳後，再用超聲波照射，二氧化錳分解後的錳離子可溶解到溶液中，使雙氧水產生大量的氫。

（4）、陶瓷跟水反應制氫

有人在300 ℃下，使陶瓷跟水反應製得了氫。他們在氬和氮的氣流中，將炭的鎳鐵氧體（CNF）加熱到300℃，然後用注射針頭向CNF上注水，使水跟熱的CNF接觸，就製得氫。由於在水分解後CNF又回到了非活性狀態，因而鐵氧體能反復使用。在每一次反應中，平均每克CNF能產生2立方厘米～3立方厘米的氫氣。

（5）、甲烷制氫氣

1.用鎳鉑稀土元素氧化物制氫

有人用鎳鉑稀土元素氧化物多孔催化劑，使甲烷、二氧化碳和水生成了氫氣。催化劑中鎳、稀土元素氧化物和鉑的組成比例為10:65:0.5。其制備過程是，先將鎳、稀土元素氧化物等原料加熱熔解，然後導入氨氣，使熔解物成為凝膠狀，再進行乾燥、熱處理。這種催化劑微粒孔徑為2納米～100納米，具有很高的催化活性。乾智行教授將該催化劑裝進反應塔，然後加入二氧化碳、甲烷和水蒸氣。結果，在常壓及550 ℃～600 ℃條件下，生成物為氫氣和一氧化碳，升溫至650 ℃，其轉化率為80%；溫度為700 ℃時，轉化率幾乎達到100%。

2.用C60作催化劑從甲烷制氫

有人用C60作催化劑，從甲烷製得氫氣。在現階段，C60在高溫條件下才能發揮功能，不能立刻達到實用，必須加以改良，製成在低溫條件下也能工作的節能催化劑。他們開發的催化劑，是在碳粉里摻10%的C60。在加熱到1 000 ℃的容器里，放入0.1克催化劑，以1<SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: 宋體; mso-ascii-font-family: 'Times
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作為人類長遠的戰略能源，氫可與其他一次能源結合發展各種氫能系統，特
別是太陽能－氫能綜合能源系統有很好發展前途。國際上認為氫能將是21世紀
中後期最理想的能源。
國際能源巨頭早在上個世紀末就已經未雨綢繆，開始了對於氫能的研發和應用探索，BP和殼牌在氫能的開發應用上處於領先地位。

BP：更看重氫氣發電

BP在去年年底成立了新的替代能源業務部門，並決定增加一倍的投資，以大力發展包括氫在內的可再生能源的開發和利用。

在氫燃料電池領域，BP是全球氫燃料示範項目的主要參與者。目前，BP已經在新加坡開設了兩個加氫站。除此之外，設在德國慕尼黑機場的氫燃料站從1998年至今已經成功運營了8年時間。

2004年4月27日，作為美國能源部氫能源計劃的一部分，BP與福特汽車公司達成協議，計劃由福特汽車在美國薩克拉曼多、奧蘭多和底特律的主要城市安置30輛氫動力車輛。

BP還參與到中國科技部的氫燃料汽車示範項目中，為科技部在北京的3輛燃料電池公共汽車示範項目設計、建造、運營加氫站設施。

然而，與燃料電池相比，BP更為看重利用氫氣發電的業務，氫氣發電業務也被直接劃歸了新成立的替代能源業務部門下，體現了公司的重視。

殼牌：運作全球最大的氫燃料公共運輸項目

與BP相比，殼牌關於氫能的應用主要還是集中在燃料電池上。自1998年以來，殼牌在開發替代能源技術方面的投資已經超過了10億美元，並且成立了專門的氫能業務部。殼牌參與到了歐盟氫燃料電池技術平台的搭建和日本氫燃料電池示範項目的運營中，並已經公開宣稱，今年在美國至少要開始運營2座以上新的加氫站。

與BP一樣，殼牌也參與了中國科技部的燃料電池公共汽車示範項目，將在上海國際汽車城建設上海首座固定加氫站。

迄今為止，殼牌在燃料電池公共汽車方面的最大項目誕生在今年6月29日。當天，殼牌氫能公司與Connexxion巴士公司和MAN輕卡巴士公司在荷蘭鹿特丹簽署備忘錄，宣布創建世界最大的氫燃料公共運輸業務項目。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
就目前而言，氫能作為「二次能源」，國際上的氫能制備來自於礦石燃料、生物質和水，工藝主要有電解制氫、熱解制氫、光化制氫、放射能水解制氫、等離子電化學法制氫和生物制氫等。在這些方法中，除了生物制氫技術外。其它方法都是通過自然界中已經存在的碳氫化合物——天然氣、煤、石油等一次能源中提取出來的，這種方法製取所得的氫，已經成為了二次能源，它不僅消耗掉了相當大的能量，而且所得效率相當低；並且在其製取過程還對環境產生了污染。

電解水制氫技術是目前應用較廣且比較成熟的方法之一。以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的能量，則可使水分解成氫氣和氧氣。提供電能使水分解製得的氫氣的效率一般在75％－85％。其中工藝過程比較簡單，也不會產生污染，但消耗電量大，因此其應用受到一定的限制。目前電解水的工藝、設備均在不斷的改進，但電解水制氫能耗仍然很高。

烴類水蒸汽重整制氫。烴類水蒸汽重整制氫反應是強吸熱反應，反應時需外部供熱。熱效率較低，反應溫度較高，反應過程中水大量過量，能耗較高，造成資源的浪費。

重油氧化制氫重整方法，反應溫度較高，製得的氫純度低，也不利於能源的綜合利用。

因此，用這些方式來製取氫，不僅要付出很高的製造成本，還要付出環境代價，而利用效率卻相當低。假如用這種形式來滿足我們對能量的需求，而僅僅為了達到在對能源的末端消費中避免污染，則無疑是舍近求遠，得不償失，是絕對不可取的，還不如直接利用這些化石能源的好。

國外製氫技術

為了尋求經濟實用的制氫方法，各國科學家正在努力探索。近年來已經取得了一些進展。如：

1、用氧化亞銅做催化劑從水中制氫氣。

2、用新型的鉬的化合物從水中制氫氣。

3、用光催化劑反應和超聲波照射把水完全分解的方法。

4、陶瓷跟水反應製取氫氣。

5、甲烷制氫氣。

6、從微生物中提取的酶制氫氣。

7、從細菌製取氫氣。

8、用綠藻生產氫氣。

（1）.用氧化亞銅做催化劑從水中制氫氣

有研究人員將0.5克氧化亞銅粉末添加入200立方厘米的蒸餾水中，然後用一盞玻璃燈泡中發出的460納米～650納米的可見光進行照射，在氧化亞銅催化劑的作用下，水分解成氫和氧。用這種方法共進行了30次實驗，從分解的水中得到了不同比例的氫和氧。試驗中發現，如果得到的氧的壓力增加到500帕斯卡，水的分解過程就減慢。氧化亞銅粉末的使用壽命可達1 900小時之久。東京技術研究所計劃進一步研究如何提高氫的產生效率，同時研製能夠在波長更長的可見光照射下發揮活性的催化劑，該研究所正在試驗一種新的含銅鐵合金的氧化物。

（2）、用新型的鉬的化合物從水中制氫

西班牙瓦倫西亞大學的兩位科學家發明了一種低成本的從水中製取氫的方法。他們對催化轉化器進行改造，使水分解時僅需很少的成本。他們用一種從鉬中獲取的化學產品做催化劑，而不使用電能。他們說，如果用氫作原料，從半升水中製得的氫足以使一輛小汽車行駛633公里。

（3）、用光催化劑反應和超聲波照射把水完全分解法制氫

有人發現二氧化鈦經光（紫外線）照射可分解水的現象。他們本擬應用這一方法制氫，但由於氫和氧的生成量較少，在經濟上不合算而中斷了這一研究。據最近報道，當同時使用光催化劑反應和超聲波照射的方法能夠把水完全分解。這種「超聲波光催化劑反應」所以能使水完全分解，是由於在超聲波的作用下，水可被分解為氫和雙氧水，而雙氧水經光催化反應又可分解成氧和氫。不過超聲波照射和二氧化鈦光催化劑雖然獲得了完全分解水的結果，但氫的生成量卻較少。在添加二氧化錳後，再用超聲波照射，二氧化錳分解後的錳離子可溶解到溶液中，使雙氧水產生大量的氫。

（4）、陶瓷跟水反應制氫

有人在300 ℃下，使陶瓷跟水反應製得了氫。他們在氬和氮的氣流中，將炭的鎳鐵氧體（CNF）加熱到300℃，然後用注射針頭向CNF上注水，使水跟熱的CNF接觸，就製得氫。由於在水分解後CNF又回到了非活性狀態，因而鐵氧體能反復使用。在每一次反應中，平均每克CNF能產生2立方厘米～3立方厘米的氫氣。

（5）、甲烷制氫氣

1.用鎳鉑稀土元素氧化物制氫

有人用鎳鉑稀土元素氧化物多孔催化劑，使甲烷、二氧化碳和水生成了氫氣。催化劑中鎳、稀土元素氧化物和鉑的組成比例為10:65:0.5。其制備過程是，先將鎳、稀土元素氧化物等原料加熱熔解，然後導入氨氣，使熔解物成為凝膠狀，再進行乾燥、熱處理。這種催化劑微粒孔徑為2納米～100納米，具有很高的催化活性。乾智行教授將該催化劑裝進反應塔，然後加入二氧化碳、甲烷和水蒸氣。結果，在常壓及550 ℃～600 ℃條件下，生成物為氫氣和一氧化碳，升溫至650 ℃，其轉化率為80%；溫度為700 ℃時，轉化率幾乎達到100%。

2.用C60作催化劑從甲烷制氫

有人用C60作催化劑，從甲烷製得氫氣。在現階段，C60在高溫條件下才能發揮功能，不能立刻達到實用，必須加以改良，製成在低溫條件下也能工作的節能催化劑。他們開發的催化劑，是在碳粉里摻10%的C60。在加熱到1 000 ℃的容器里，放入0.1克催化劑，以1<SPAN style="FONT-SIZE: 12pt; FONT-FAMILY: 宋體; mso-ascii-font-family: 'Times

『玖』 氫氣是怎麼製成的

1.在一個直徑7.5厘米的玻璃杯中加入三分之四的水。
2.在水中加入一勺鹽。鹽可以幫助導電（盡管由於加入氯化物電解過程中會產生氯氣，但是只要電流不是很大，那麼雜質氣體的量也不會很多）。
3.用一個紙板蓋住玻璃杯。然後在紙板上間隔5厘米左右的分別插入兩根30到60厘米長的電線，並且讓電線的5到7厘米長的部分沒入水中。
4.將電線的另一端和9伏電源的正負兩極分別相連。很快你就會看到在水中的電線附近會有氣泡產生，氫氣在負極產生，氧氣在正極產生。
5.如果想要制備大量的氫氣或氧氣，那麼你可以視情況進行下面的步驟，否則只到第5步就可以了。你需要准備一個小容器（注射器最好）以及可以把容器倒置固定的東西（通常用膠帶）。
6.把小容器沉沒到玻璃杯中。不要把小杯子從水裡拿出或者讓小杯子的口朝上，而是讓小容器倒置，使小容器的口和大杯的底部接觸 (如果使用注射器的話，那麼只需要把注射器前端小口插入水中，然後拉出芯桿，吸滿水即可，之後直接跳到第9步)。
7.慢慢把小杯子向上拉，但不要離開水面。最後的效果是，小杯子突出在水面上，並且裡面裝滿了水（壓力的作用使得水留在了小杯子裡面）。
8.用膠帶、鉗子等固定住小杯子。
9.把電線的正負極插入進小容器中。
10.當小容器里充滿氣體之後，就可以移開了。在玻璃製造的高溫加工過程及電子微晶元的製造中，在氮氣保護氣中加入氫以去除殘余的氧。
4、用作合成氨、合成甲醇、合成鹽酸的原料，冶金用還原劑。
5、由於氫的高燃料性，航天工業使用液氫作為燃料。僅供參考哦

『拾』 工業上製取氫氣

⒈ 工業氫氣生產方法：
⑴由煤和水生產氫氣（生產設備煤氣發生設備，變壓吸附設備）
⑵有裂化石油氣生產（生產設備裂化設備，變壓吸附設備，脫碳設備）
⑶電解水生產（生產設備電解槽設備）
⑷工業廢氣。
⒉民用氫氣生產方法：
⑴氨分解（生產設備汽化爐，分解爐，變壓吸附設備）
⑵由活撥金屬與酸（生產設備不銹鋼或玻璃容器設備）
⑵強鹼與鋁或硅（生產設備充氫氣球機設備）一般生產氫氣球都用此方法。
⒊試驗室氫氣生產方法：
鹽酸與鋅粒（生產設備啟普發生器）