專家普遍認(rèn)為，21世紀(jì)最有前途的能源有兩種：一種是氫能，另一種是受控核聚變能。而這兩種能源都與氫元素息息相關(guān)，前者直接利用氫，后者則利用氫的同位素——氘。

　　氫蘊(yùn)藏于浩瀚的海洋之中。海洋的總體積約為13.7億立方千米，若把其中的氫提煉出來(lái)，約有1.4×1017噸，所產(chǎn)生的熱量是地球上礦物燃料的9000倍。氫是一種極為優(yōu)越的新能源，其主要優(yōu)點(diǎn)有：

　　燃燒熱值高　每千克氫燃燒后能放出142.35千焦的熱量，約為汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。

　　清潔無(wú)污染　燃燒的產(chǎn)物是水，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染。

　　資源豐富　氫氣可以由水分解制取，而水是地球上最為豐富的資源。

　　適用范圍廣　貯氫燃料電池既可用于汽車(chē)、飛機(jī)、宇宙飛船，又可用于其他場(chǎng)合供能。

　　開(kāi)發(fā)氫能的關(guān)鍵技術(shù)包括兩方面：一方面要解決制氫問(wèn)題，另一方面要解決氫的貯存及運(yùn)輸問(wèn)題。
 

　　制氫工藝

　　氫氣能否作為燃料廣泛使用，關(guān)鍵在于制氫工藝。作為大規(guī)模生產(chǎn)氫的主要途徑，電解水無(wú)疑是最可行的。然而，水分子中的氫原子結(jié)合得十分緊密，電解時(shí)要耗用大量的電力，比燃燒氫氣本身所產(chǎn)生的能量還要多。如果這些電力來(lái)自火力發(fā)電站，就失去使用氫燃料的意義，在經(jīng)濟(jì)上不足取。

　　基于此，人們想到了利用太陽(yáng)能發(fā)電和水力發(fā)電等提供電力。首先使這一設(shè)想付諸實(shí)施的，是1986年在加拿大魁北克省啟動(dòng)的“水力氫試驗(yàn)計(jì)劃”，該計(jì)劃由加拿大和歐洲合作，利用魁北克省豐富的水力資源提供電力，并用高性能離子交換膜電解水，所產(chǎn)生的氫氣吸附在一種貯氫合金內(nèi)，運(yùn)往消費(fèi)地――歐洲。據(jù)報(bào)導(dǎo)，用該工藝方法生產(chǎn)氫的成本，已接近天然氣的生產(chǎn)成本。

　　美國(guó)夏威夷大學(xué)開(kāi)發(fā)了一種光電制氫工藝，用一片很薄的半導(dǎo)體懸于水中，僅利用太陽(yáng)能就能產(chǎn)生出氫。位于科羅拉多州的政府氫實(shí)驗(yàn)室、邁阿密大學(xué)等正在開(kāi)發(fā)另一種有希望的方法，通過(guò)用光線照射的某些微生物，它們便能像一個(gè)自發(fā)的活反應(yīng)體一樣，從水中產(chǎn)生出氫氣和氧氣。

　　日本通產(chǎn)省從1993年開(kāi)始實(shí)施“氫利用清潔能源計(jì)劃”。該計(jì)劃提出了將在太平洋上赤道位置建立“太陽(yáng)光發(fā)電島”，以太陽(yáng)能電解水制得的氫，去推動(dòng)以氫作燃料的燃?xì)廨啓C(jī)，建成新型的火力發(fā)電站。日本工業(yè)技術(shù)院人士認(rèn)為，從成本上看，氫發(fā)電是大有希望的，若能建立起氫的大量供給系統(tǒng)，其需求將有可能急劇增大。用氫取代城市煤氣，只是諸多用途之一，日本的目標(biāo)是以氫發(fā)電為突破口，逐步擺脫對(duì)石油的依賴。

　　貯氫方法

　　氫還有另一大難題是貯存。氫氣很輕，它必須經(jīng)過(guò)壓縮或在極低的溫度下液化，其濃度才能達(dá)到成為一種有用燃料的要求。

　　為了克服這一難題，研究人員以固態(tài)存儲(chǔ)方法——用貯氫合金吸收和貯存氫。當(dāng)用貯氫合金制成的容器冷卻和壓入氫時(shí)，氫燃料的濃度可與壓縮天然氣系統(tǒng)相比，但重量較輕、體積較小。加熱這一貯存系統(tǒng)或降低其內(nèi)部壓力，氫就會(huì)釋放出來(lái)。

　　貯氫合金的工作原理是：氫原子貯存于金屬結(jié)晶間隙，以氫化物的形態(tài)存在，這種金屬氫化物有很好的安全性和經(jīng)濟(jì)效益。貯氫合金在冷卻或加壓時(shí)能吸入氫氣，與金屬形成金屬氫化物；當(dāng)加熱或減壓時(shí)，金屬氫化物會(huì)重新分解出氫氣以供利用。