氢能源制备方法研究与思考
当今世界开发新能源迫在眉睫，原因是目前所用的能源如石油、天然气、煤，均属不可再生资源，地球上存量有限，而人类生存又时刻离不开能源，所以必须寻找新的能源。
氢能是一种二次能源，它是通过一定的方法利用其它能源制取的，而不像煤、石油和天然气等可以直接从地下开采、几乎完全依靠化石燃料。
在众多的新能源中，氢能将会成为21世纪最理想的能源。
这是因为，在燃烧相同重量的煤、汽油和氢气的情况下，氢气产生的能量最多，而且它燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境；而煤和石油燃烧生成的是二氧化碳和二氧化硫，可分别产生温室效应和酸雨。
煤和石油的储量是有限的，而氢主要存于水中，燃烧后唯一的产物也是水，可源源不断地产生氢气，永远不会用完。
目前掌握的制备氢的方法主要有以下四种：
1.甲烷或碳与水蒸气反应制氢
该制氢方法是：采用煤、石油或天然气等化石燃料，在高温下与水蒸气发生催化反应。
由于制氢反应都是吸热反应，所需要的热量从部分燃烧煤气或者天然气获得，也可以利用外部热源，如核能等。
2.电解水制氢
利用外加电能对水进行电解来产生氢气的方法已有很长的历史了，也是目前最广泛的制氢方法。
水电解过程就是使用直流电通过导电水溶液使水分解成氢气和氧气，理想状态下制氢时消耗的电能为32.9KWh/kg。
实际电能消耗要大于此值，一般能量效率只有70%左右。
3.热化学制氢
从水中制氢，也可以通过高温化学反应的方法进行。
按照反应中所涉及的中间载体物料，也可以分为氧化物体系、卤化物体系、含硫体系和杂化物体系四种反应体系。
4.固体生物质制氢
固体生物质制氢的基本工艺为：将生物质气化或者热裂解，生成合成气。
合成气中的碳氢化合物再与水发生催化反应，生成氢气和二氧化碳。
5.高温水热裂法制氢
将水蒸汽加热300K以上，使水分子热裂，直接分解成氢气和氧气。
6.热化学循环制氢
目前已研究出100多种分步热化学循环流程制氢工艺。
利用太阳能或高温气冷堆原子能电站的热能，使反应不断循环进行，达到连续制氢的目的。
7.太阳能光解水制氢
利用半导体电极的光电化学效应制成太阳能光电化学电池，以水为原料，在太阳光照射下制取氢。
虽然太阳能光解水制氢在实验室己取得突破性进展，但仍有电极材料、电池结构、电催化、光化学反应及光腐蚀稳定性等一系列技术和理论上的难题需要解决，才能达到实用化。
氢的应用：
1. 在工业上的用途
用作化工原料，生产化肥、染料、塑料、甲醇及油类和脂肪的氢化等。
2. 在民生上的用途
氢可取代天然气及煤气为居民生活取暖、烹煮、加热水等提供能源。
3. 在交通运输方面的用途
氢可做合成燃料替代石油，用于汽车、飞机、船舶上。
氢的燃烧热值为142kJ/gH2，石油为48kJ/g。
燃烧产物是水，对环境污染低，主要问题仍在于降低制氢的成本，解决氢的储运等。
4. 在航空航天上的用途
氢目前最重要的用途之一是作为航空航天工业用燃料，通过液氢、液氧燃烧产生的巨大推力将火箭等送上太空。
5. 燃料电池发电和储能
燃料电池通过氢气与氧气或空气的化学反应得到直流电，其发展按电解质的不同可分为：碱性（AFC）、磷酸型（PAFC）、熔融碳酸盐（MCFC）、固体氧化物（SOFC）、固体聚合物（SPEFC）、质子交换膜（PEMFC）等。
用燃料电池发电，能量密度大、发电效率高，PEMFC的效率可达70%以上。
只要能降低重量和成本，用燃料电池取代内燃机，便可大大提高燃料能源效率、减少污染。
另外，还可将太阳能等可再生能源转换成化学能储存，然后通过燃料电池再转换成电能。
因此，氢燃料电池是未来电动汽车、电动船舶的理想电源，己用于航天飞船做电源。
6. 太阳能-氢能系统
所谓太阳能-氢能系统，即是太阳能-电能-氢能-电能的转换过程。
把氢作为季节性储能介质，夏季阳光充足时，光发电送入电解装置供电解水制氢并储存氢气，将太阳能转换成氢的化学能；冬季通过燃料电池将氢转换成电能。
其技术要点在于开发利用太阳能的光伏阵列与电解装置的最佳配合，即电解装置的电压和电流匹配到光伏阵列的最大功率处，使产氢量达到最高。
在大自然中，氢的分布很广泛。
水就是氢的大“仓库”，其中含有11％的氢。
泥土里约有1.5％的氢；石油、煤炭、天然气、动植物体内等都含有氢。
氢的主体是以化合物水的形式存在的，而地球表面约70％为水所覆盖，储水量很大，因此可以说，氢是“取之不尽、用之不竭”的能源。
如果能用合适的方法从水中制取氢，那么氢也将是一种价格相当便宜的能源。
目前，世界各国正在研究如何能大量而廉价的生产氢。
利用太阳能来分解水是一个主要研究方向，在光的作用下将水分解成氢气和氧气，关键在于找到一种合适的催化剂。
如今世界上有50多个实验室在进行研究，至今尚未有重大突破，但它蕴育着广阔的前景。
发展氢能源，将为建立一个美好、无污染的新世界迈出重要一步。