① 關於氫的知識
氫是一種化學元素，化學符號為H，原子序數是1，在元素周期表中位於第一位。它的原子是所有原子中最小的。氫通常的單質形態是氫氣。它是無色無味無臭，極易燃燒的由雙原子分子組成的氣體，氫氣是最輕的氣體。它是宇宙中含量最高的物質. 氫原子存在於水, 所有有機化合物和活生物中.導熱能力特別強，跟氧化合成水。在0攝氏度和一個大氣壓下，每升氫氣只有0.09克重——僅相當於同體積空氣重量的14.5分之一。
元素在太陽中的含量:(ppm)
7500000
地殼中含量：（ppm）
1500
在常溫下，氫氣比較不活潑，但可用催化劑活化。單個存在的氫原子則有極強的還原性。在高溫下氫非常活潑。除稀有氣體元素外，幾乎所有的元素都能與氫生成化合物。
② 求老師解答：氫能是一種既高效又干
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③ 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。
④ 氫能的開發利用講了什麼科學知識
氫是一種可燃燒的理想新能源，是世界上僅次於氧的最豐富的元素。它以化合物的形式儲於水與化石燃料等物質中，可以通過熱解、電解、熱化學、光解等方法製取氫。每公斤液氫燃燒的發熱值為14.2萬焦耳，相當於汽油發熱值的24倍，並和空氣中的氧化合產生蒸汽，凝結成水及少量氧化氮，不會污染環境，是可以再生和再循環的潔凈能源。
氫儲存方法有高壓氣態儲存、低溫液氫儲存、化學儲存及金屬氫化物儲存四種，其中金屬氫化物儲存系統最有發展前景。
目前，國外對氫能的科技開發研究十分重視，美國、俄國、德國、日本及沙烏地阿拉伯等國都積極開展氫能研究。隨著制氫和儲氫技術的成熟，經濟可行氫能將應用於航空、航天、火箭、機車、汽車、冶煉、化工、發電等領域。
歐洲將利用核能發展氫能技術：加拿大利用豐富水資源電解水制氫；美國已開始利用太陽能制氫，預計到2020年可規劃建成供30萬輛燃料電池汽車，使用城市供氫系統。同時在利用核能發展氫能研究上也有新的突破。
日本把氫能利用和國際潔凈能源利用技術列為「新日光計劃」的主要發展內容。
從世界能源發展的趨勢看，預計新世紀制氫技術將和清潔煤轉化、核能發電、太陽能發電、風能、水能發電及燃料電池發電形成系統。隨著新世紀的來臨，氫能的開發與應用可望得到飛速的發展，最終代替燃油在航空和汽車上得到應用。
⑤ 什麼是氫能與質子交換膜燃料電池
氫燃料電池工作原理
燃料電池本質是水電解的「逆」裝置，主要由3 部分組成，即陽極、陰極、電解質，如圖 1[3]。其陽極為氫電極，陰極為氧電極。通常，陽極和陰極上都含有一定量的催化劑，用來加速電極上發生的電化學反應。兩極之間是電解質。
以質子交換膜燃料電池（PEMFC）為例，其工作原理如下：
(1) 氫氣通過管道或導氣板到達陽極；
(2) 在陽極催化劑的作用下，1 個氫分子解離為 2 個氫質子，並釋放出 2 個電子，陽極反應為：
H2→2H++2e。
(3) 在電池的另一端，氧氣（或空氣）通過管道或導氣板到達陰極，在陰極催化劑的作用下，氧分子和氫離子與通過外電路到達陰極的電子發生反應生成水，陰極反應為：1/2O2+2H++2e→H2O
總的化學反應為：H2+1/2O2＝H2O
電子在外電路形成直流電。因此，只要源源不斷地向燃料電池陽極和陰極供給氫氣和氧氣，就可以向外電路的負載連續地輸出電能。
3 PEMFC 的特點及研發應用現狀
燃料電池種類較多，PEMFC 以其工作溫度低、啟動快、能量密度高、壽命長等優點特別適宜作為攜帶型電源、機動車電源和中、小型發電系統。
PEMFC 發電機由本體及其附屬系統構成。本體結構除上述核心單元外，還包括單體電池層疊時為防止汽、水泄漏而設置的密封件，以及壓緊各單體電池所需的緊固件等。附屬系統包括：燃料及氧化劑貯存及其循環單元，電池濕度、溫度調節單元，功率變換單元及系統控制單元。圖 2 是一個典型的PEMFC 發電系統示意圖[4]。
(1) PEMFC 作為移動式電源的應用
PEMFC 作為移動式電源的應用領域分為兩大類：一是可用作攜帶型電源、小型移動電源、車載電源等。適用於軍事、通訊、計算機等領域，以滿足應急供電和高可靠性、高穩定性供電的需要。實際應用是手機電池、筆記本電腦等便攜電子設備、軍用背負式通訊電源、衛星通訊車載電源等。二是用作自行車、摩托車、汽車等交通工具的動力電源，以滿足環保對車輛排放的要求。從目前發展情況看，PEMFC 是技術最成熟的電動車動力電源。
氫能與質子交換膜燃料電池 來自: 第一範文網
國際上，PEMFC 研究開發領域的權威機構是加拿大 Ballard 能源系統公司。美國 H-Power 公司於 1996 年研製出世界上第一輛以 PEMFC 發電機為動力源的大巴士[5]。近年來，我國對燃料電池電動車的研發也極為重視，被列入國家重點科技攻關計劃。上海神力公司、富原燃料電池有限公司、清華大學、中科院大連化物所已分別研製出遊覽觀光車、中巴車樣車，其性能接近或達到國際先進水平。
(2) PEMFC 作為固定式電源的應用
PEMFC 除適用於作為交通電源外，也非常適合用於固定式電源。既可與電網系統互聯，用於調峰；也可作為獨立電源，用作海島、山區、邊遠地區、或作為國防（人防）發供電系統電源。
採用多台 PEMFC 發電機聯網還可構成分散式供電系統。分散式供電系統有很多優點：① 可省去電網線路及配電調度控制系統；② 有利於熱電聯供（由於 PEMFC 電站無雜訊，可就近安裝，PEMFC 發電所產生的熱可進入供熱系統），可使燃料總利用率高達 80%以上；③ 受戰爭和自然災害等影響比較小，尤其適宜於現代戰爭條件下的主動防護需要；④ 通過天燃氣、煤氣重整制氫，可利用 現 有 天 燃 氣 、 煤 氣 供 氣 系 統 等 基 礎 設 施 為PEMFC 提供燃料；通過再生能源制氫（電解水制氫、太陽能電解制氫、生物制氫）則可形成循環利用系統（這種循環系統特別適用於邊遠地區、人所），使系統建設成本和運行成本降低。國際上普遍認為，隨著燃料電池的推廣應用，發展分散型電站將是一個趨勢。
(3) 氫能電源的軍事應用前景
隨著現代科學技術的迅速發展及其在軍事領域的廣泛應用，以數字化技術為核心的新興信息技術將滲透到戰場的各個領域，從偵察、監視到預警，從通信、指揮到控制，從武器裝備的自動化、精確制導和智能化到各種電子戰手段，信息技術裝備已經成為覆蓋整個戰場的、決定戰爭勝負的重要因素，它不僅構成總體作戰的「神經系統」，而且成為總體作戰能力的「倍增器」。電源作為信息技術裝備的命脈，能否連續、可靠、安全、靈活地供電是至關重要的，它是信息技術裝備密不可分的一部分。
由於 PEMFC 發電機工作溫度低，紅外輻射少，無震動，沒有噪音，因此特別適合用作為現代軍用電源。1998 年 8 月，美國國防部在向國會國防委員會呈遞的報告中指出：移動電力是永久性防禦設施最基本的五大要素之一；燃料電池發電技術替代常規發電裝置的迅速演變，給未來發電系統採用氫氣作為主燃料開辟了道路；由於能量轉換效率（超過60%）很高，操作維護極為簡單，燃料電池發電機使氫能源作為主燃料的應用極為可靠而高效。因此，把作戰燃料改為氫，將獲得更加高效可靠的發電系統、更低的排放、更低的噪音、極大地減小熱輻射和紅外成像，便於偽裝和隱蔽作戰。
PEMFC 發電機的諸多優越性能，使其在航空航天及超級移動設備、水下潛艇、軍事工程、通訊工程、車輛動力電源、單兵和部（分）隊便攜電源、邊遠地區、海防哨所以及人防工程中都具有極好的應用前景。早在 1960 年代，美國航空航天局（NASA）就與通用電氣公司（GE）聯合開發 PEMFC發電機，並多次用於雙子星座衛星計劃的飛行，特別是 1968 年採用 Nafion 膜後在發射的生物衛星上使用PEMFC 發電機，其壽命在實驗室已達57000h。後來，NASA 又與Hamilton 標准公司合作研製 RFC（再生燃料電池）系統，目的是配合太陽能發電系統組成用於火星探測飛行器或月球基地的動力電源（太陽能電解水裝置功率 35kW，PEMFC發電機功率 25kW）。美國空軍也與Treadwell 公司簽訂協議研究用於衛星的 RFC 系統（PEMFC 功率12kW，電壓 28V）。
在超級移動裝備（EMU）應用方面，NASA 與EPSI 公司合作開發採用金屬氫化物儲氫的 200Wh和 1500Wh 能量的 PEMFC 系統，以替代現有裝備中採用的可充電電池，可有效提高能量儲存密度和一次性充能能量以及循環壽命、充能速度。
PEMFC 在軍事領域的一個重大用途是作為海軍艦艇的動力電源。PEMFC 發電機作為潛艇不依賴於空氣的推進動力（AIP）源與斯特林發動機和閉式循環柴油機相比，具有效率高、噪音低和紅外輻射小等優點，在攜帶相同重量或體積的燃料氣時，潛艇續航能力最強（大約為斯特林發動機的 2倍），且沒有污染，因此 PEMFC 是潛艇 AIP 系統的最佳選擇。德國從 1980 年（也是世界上最早）開始研究基於 PEMFC 發電機的潛艇，目前德國已能生產 212、214 型號的基於PEMFC 發電機的潛艇。而美國海軍與 AP 公司合作開始研製以柴油重整制氫為氫源的 PEMFC 發電機，還與 Treadwell 公司合作設計並製造了用於水下探測器的 PEMFC 電源。
PEMFC 的諸多優點，使其在重要的民用設施如智能大廈、醫院、賓館等以及國防（人防）領域都具有極好的應用前景。目前這些地方的供電系統均採用以外電為主、柴油發電機組為輔的供電方式。當外電毀壞啟用柴油發電機組時，由於柴油發電機組存在煙氣排放，隱蔽性差、震動大、噪音高、環保性能差等許多缺點，更不適合在未來高科技戰爭中使用。因此，研究基於 PEMFC 的發電系統可有效利用氫能實現環保，對民用供電和國防建設都有極為重大的意義。
⑥ 求」制氫技術」方面知識！！！
盡管氫是自然界最豐富的元素之一，但是天然的氫在地面上卻很少有，所以只能依靠人工製取。通常制氫的途徑有：從豐富的水中分解氫；從大量的碳氫化合物中提取氫；從廣泛的生物資源中製取氫；或利用微生物去生產氫等等。各種制氫技術均可掌握。但是作為能源使用，特別是普通的民用燃料，首先要求產氫量大，同時要求造價較低，即經濟上具有可行性，這是今後制氫技術的選擇標准。就長遠和宏觀而言，氫的主要來源是水，以水裂解制氫應是當代高技術的主攻方向。以下簡述幾種制氫方法。
化石燃料制氫
這是目前大量化工用氫的生產方法，如化肥生產的造氣，即以煤在氣化爐中燃燒，通過水蒸氣還原反應，獲得氫氣。同樣，石油、天然氣或生物質燃料，均可用類似的方法製取氫。但是，這樣的造氣效率不高，需要消耗大量能源，並對環境污染較大。以能源換燃料，是得不償失的。鑒於化石能源的有限性，應盡可能滿足有機原料的需要，而不能作為產生氫能的依靠。
電解水制氫
人們最早的制氫方法就從電解水開始，至今它仍然是工業化制氫的重要方法。盡管改進型的電解槽已把電耗壓到了相當低，但還是工業生產中的「電老虎」。而且電本屬二次能源，除了水電，電是用大量燃料換來的，其中經過熱能、機械能、電能的轉換，本來能耗就不小，再經電解水製成氫，總的能源效率實在太低，以此將氫作能源，無疑也是不可取的。不過現在正繼續改進電解水制氫的工藝，並使用豐水期的水電，或利用風能、太陽能等可再生能源來電解水制氫作為這些新能源的貯存手段，自當別論，不能不說是有可取之處。
硫化氫制氫
在石油煉制、煤和天然氣脫硫過程中都有硫化氫產出，自然界也有硫化氫礦藏，或伴隨地熱等的開采也會產生硫化氫。國外已有硫化氫分解方法，包括氣相分解法（干法）和溶液分解法（濕法），能同時獲得硫磺和氫氣。盡管這種工藝需要一定的高溫（約600℃）和適當的催化劑，或經過光照等措施，但是能化害為利，綜合利用，將不失為一種制氫的好方法。
光解海水制氫
80年代末，國際上出現了光解海水制氫的方法，以激光誘導MOCVD制膜技術有所突破，製成新型的金屬/半導體/金屬氧化物光電化學膜，用此種膜作為海水電解的隔膜，能使海水分離製得氫和氧，其電耗低，轉換效率已達10％左右，此方法已引起各國科學家的關注。
光化制氫
利用入射光的能量使水的分子通過分解或水化合物的分子通過合成產生出氫氣。在太陽的光譜中，紫外光具有分解水的能量，若選擇適當的催化劑，可提高制氫效率。因此在太陽能利用的高技術研究中，光化制氫將作為重點。有的還可將光電、光化轉換同時進行，以獲得直流電和氫、氧。目前，盡管尚處於實驗室研究階段，但對開辟制氫途徑具有很大的吸引力。
生物制氫技術
利用植物的光合作用制氫和微生物分解有機物制氫。從常見的植物光合作用吸收二氧化碳製造氧的過程，不難理解光合作用的深化。目前，光合作用在多數植物中效率非常低，通常均低於千分之五，這與自然光譜的吸收率有關。在今後的生物工程研究中，提高植物的光合作用效率是突出任務之一，其中除制氧機制外，氫的轉換也在其中。至於微生物制氫，自然界已發現有類似甲烷菌的制氫菌，只是其菌種繁育不如甲烷菌那樣簡單。若能建立合適的菌種群落，製造氫氣就會像製造沼氣一樣。
熱分解水制氫
當水直接加熱到很高溫度時，例如3000℃以上，部分水或水蒸氣可以離解為氫和氧。但這種過程非常復雜，遠非設想那樣簡單。其中突出的技術問題是高溫和高壓。較有希望的是利用太陽能聚焦或核反應的熱能。關於核裂變的熱能分解水制氫已有各種設想方案，至今均未實現。人們更寄希望於今後通過核聚變產生的熱能制氫。在美國能源部主持下，有勞倫斯—利弗莫爾實驗室、通用原子能公司和華盛頓大學等單位參加的核能熱化學制氫研究項目已進行了多年，主要是以一種串聯磁鏡式核聚變堆為熱源，用硫碘熱化學循環的方法製取氫。此外，原蘇聯也制訂過通過托卡馬克核聚變堆進行高溫蒸汽電解的制氫方案。所有這些制氫方法，都涉及一系列高技術，但人們仍有信心迎接氫能世界的出現。
⑦ 為什麼說氫是人類永恆的能源
氫能是人類永恆的能源，也是人類理想的能源。那麼為什麼氫將是人類未來的永恆的能源?概括地說，氫能具備成為永恆的能源的特點，而這是其他能源所沒有的。
氫的資源豐富。在地球上的氫主要以其化合物，如水(H2O)、甲烷(CH4)、氨(NH3)、烴類(CnHm)等的形式存在。而水是地球的主要資源，地球表面的70％以上被水覆蓋；即使在大陸，也有豐富的地表水和地下水。水就是地球上無處不在的「氫礦」。
一是氫的來源多樣性。可以通過各種一次能源(可以是化石燃料，如天然氣、煤、煤層氣)，也可以通過可再生能源（如太陽能、風能、生物質能、海洋能、地熱能或者二次能源）來開采「氫礦」。地球各處都有可再生能源，而不像化石燃料有很強的地域性。此外，氫不但存在於水中，在工業副產品中也含有豐富的氫。據統計，我國在合成氨工業中氫的年回收量可達14億立方米；在氯鹼工業中有0.87億立方米的氫可供回收利用。另外，在冶金工業、發酵制酒廠及丁醇溶劑廠等生產過程中都有大量氫可回收。上述各類工業副產氫的可回收總量估計可達15億立方米以上。由此看來，氫能是用不完的，完全可以滿足人類對能源的需求。
二是氫能的環保性。利用低溫燃料電池，由電化學反應將氫轉化為電能和水。不排放CO2和NOx，沒有任何污染。使用氫燃料內燃機，也是顯著減少污染的有效方法。
三是氫氣的可儲存性。就像天然氣一樣，氫可以很容易地大規模儲存。這是氫能和電、熱最大的不同。可再生能源的時空不穩定性，可以用氫的形式來彌補，即將可再生能源製成氫儲存起來。
四是氫的可再生性。氫由化學反應發出電能(或熱)並生成水，而水又可由電解轉化為氫和氧；如此循環，永無止境。也就是說，地球上不但存在儲量豐富的水，而且氫在燃燒的過程中又能夠生成水，因而，水可以再生。就這樣循環下去，氫能的資源可以說是取之不盡，用之不竭。並且這種循環完全符合大自然的循環規律，不會破壞大自然的「生態平衡」。
五是氫的「和平」性，因為它既可再生又來源廣泛，每個國家都有豐富的「氫礦」。化石能源分布極不均勻，常常引起激烈紛爭。例如，中東是世界石油最大產地，也是各國列強必爭之地。從歷史上看，為了中東石油已發生過多次戰爭。
六是氫能的安全性，每種能源載體都有其物理、化學、技術性的特有的安全問題。氫在空氣中的擴散能力很大，因此氫泄漏或燃燒時就很快的垂直上升到空氣中並擴散。因為氫本身不具(放射)毒性及放射性，所以不可能有長期的未知范圍的後繼傷害。氫也不會產生溫室效應。現在已經有整套的氫安全感測設備。
目前，用管道、油船、火車以及卡車運輸氣態或液態氫；用高壓瓶或高壓容器以氫化金屬或液氫的形式儲氫以及氫的填充和釋放都處於工業化階段。在德國的慕尼黑一個機器人液體氫加氫站已經開始運行，在德國漢堡也在運行著一個氣氫加氫站。以德國為例，1922年世界上第一座汽油加油站在德國向公眾開放；自20世紀60年代以來，建起了約16000座加油站，這可能已達到飽和。世界上第一座氫氣加氫站也建在德國。1999年，前面提到的兩個最早的氫氣加氫站向公眾開放，預計，完全由氫支持的路面運輸系統可望在2030年左右實現。
此外，核聚變的原料是氫同位素。從長遠看，人類的能源將來自核聚變和可再生能源，而它們都與氫密不可分。
由於氫具有以上特點，所以氫能可以永遠、無限期地同時滿足資源、環境和可持續發展的要求，成為人類永恆的能源，又因為它是高效率無污染的能源，因此，氫能也是人類的理想能源。知識點
⑧ 在放熱反應中，反應物的能量和生成物的能量有什麼關系
一、反應過程中的能量變化
化學反應所釋放的能量是現代能量的主要來源之一。化學反應一般是以熱和功的形式跟外界環境進行能量交換的，而其中多以熱的形式進行能量交換。
不同物質之間內部能量是不同的，而整個反應過程中能量又是守恆的，反應物與生成物的能量差異就以熱量的形式表現為吸熱或放熱，如果反應物和生成物兩者能量相近，則吸放熱不明顯。
1．化學反應中能量變化的實質問題
⑴
化學反應的特徵是有其他物質生成，生成物與反應物所具有的總能量不同。
⑵
任何化學反應除遵循質量守恆外，同樣也都遵循能量守恆。
⑶
反應物與生成物的能量差若以熱量形式表現即為放熱反應和吸熱反應。
2．常見的能源
主要有以下十種：太陽能、化石能源、水能、風能、潮汐能、海洋能、地熱能、生物質能、核能以及氫能。除了課本知識外，要通過閱讀科普讀物、多聽科普講座、多讀書和看報紙等多種途徑去獲取這些方面的知識。
二、放熱反應、吸熱反應
1．放熱、吸熱的原因
若反應物總能量＞生成物總能量，則反應放熱，則為放熱反應；
若反應物總能量＜生成物總能量，則反應吸熱，則為吸熱反應。
2．常見的放熱反應：
⑴所有燃燒反應
⑵中和反應
⑶大多數化合反應
⑷金屬跟酸反應
3．常見的吸熱反應：
⑴大多數分解反應
⑨ 運用經濟生活知識分析我國積極發展氫能產業的重要意義
摘要 一、高度認識，加強領導。認真辦理建議和提案等工作是民政部門應盡的法定職責，是自覺接受人民監督，實行民主決策、科學決策、依法決策的有力措施，各分管領導、股室負責人根據建議提案辦理要求，制定計劃，落實責任，切實解決群眾反映的各類民生問題。