科學(xué)家預(yù)計(jì)氫能在21世紀(jì)有可能成為一種重要的二次能源。氫的熱值高達(dá)1.2×10^6焦/千克,為汽油的24倍。液態(tài)氫燃燒時(shí)能產(chǎn)生1700℃左右的高溫,可以用來切割金屬;氫作為氣輪機(jī)的燃料,既可發(fā)電,又可產(chǎn)生高壓蒸汽供熱。作為一般的內(nèi)燃機(jī)燃料或城市民用煤氣,更是優(yōu)越無比。氫燃燒之后回復(fù)為水,水又是制氫的原料,可以反復(fù)循環(huán)使用,而且是無污染清潔能源。
氫能貯量豐富,在地球上每9000克水中就有1000克氫,來源穩(wěn)定,用之不竭。它貯運(yùn)方便,瓶裝、管輸均可,與某些活潑金屬反應(yīng),還可暫時(shí)成為固體而便于搬運(yùn)。
從水中制氫的方法有熱解、電解和光解。以煤或焦炭為原料的合成氨氣體中的氫,是使水蒸氣通過熾熱的碳層分解得到的。這是典型的熱解法制氫。在食鹽電解制燒堿過程中,會從電解槽的陰極析出氫。此外,還有直接電解水的制氫方法。還有一種方法是模仿某些天然植物所具有的光解水制氫法??茖W(xué)家們設(shè)想,建一些為電解水制取氫氣的專用核電站。比如,建一些人造海島,把核電站建在人造海島上,電解用水和冷卻用水舉手可取,又遠(yuǎn)離居民區(qū),既經(jīng)濟(jì),又安全。制取的氫和氧,用鋪設(shè)在水下的送氣管道輸往陸地,再用貯存天然氣的方法,在陸地挖一些專用的地下貯氣庫,把氫氣存在里面。
隨著制氫技術(shù)的發(fā)展和化石能源的缺少,氫能利用遲早將進(jìn)入家庭,首先是發(fā)達(dá)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(gè)用戶則采用金屬氫化物貯罐將氫氣貯存,然后分別接通廚房灶具、浴室、氫氣冰箱、空調(diào)機(jī)等等,并且在車庫內(nèi)與汽車充氫設(shè)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(tǒng),將給人們創(chuàng)造舒適的生活環(huán)境,減輕許多繁雜事務(wù)。
作為新能源,其安全性受到人們的普遍關(guān)注。從技術(shù)方面講,氫的使用是絕對安全的。氫在空氣中的擴(kuò)散性很強(qiáng),氫泄漏或燃燒時(shí),可以很快地垂直升到空氣中并消失得無影無蹤,氫本身沒有毒性及放射性,不會對人體產(chǎn)生傷害,也不會產(chǎn)生溫室效應(yīng)??茖W(xué)家已經(jīng)做過大量的氫能安全試驗(yàn),證明氫是安全的燃料。如在汽車著火試驗(yàn)中,分別將裝有氫氣和天然汽油燃料罐點(diǎn)燃,結(jié)果氫氣作為燃料的汽車著火后,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(nèi)人員有較長得時(shí)間逃生,而天然燃料的汽車著火后,由于天然氣比空氣重,火焰向汽車四周蔓延,很快包圍了汽車,傷及車內(nèi)人員的安全。