氢作为一种不会枯竭的能源，将给未来世界提供动力，协助人们解决当今世界的环境污染问题。

21世纪向这种无碳燃料系统的转换是不可避免的，氢原子将替代碳原子。因而提供了一个丰富的、用之不竭的能量资源，也使地球成为一个洁净的生活乐园。为了满足现代文明对能源的巨大需求，碳氢燃料作为一种储备了很久的能源很快被人们用作燃料。然而自从工业革命爆发以来，人类由于使用矿石燃料而将数十亿吨有毒污染物释放于大气中，同样每年都有五十亿吨碳，将近1千万吨硫和相对少些的氧化氮被放入大气中。目前地球上的迹象表明，我们已面临非常严峻的考验。如果人类不制止碳氧化合物的污染，那么情况会变得更坏，所以在下个世纪结束使用碳氢燃料势在必行。

氢作为燃料有非同寻常的优点，氢是世界上最为丰富的元素之一，可以用水生产，而且不会释放二氧化碳，以氢为基础的系统将是一个可还原的，非污染系统，而在其庞大自然循环的生物圈中只有水蒸气是主要的“废品”。

目前在大型工厂中将水转变成用于燃料的氢在技术上是可行的。但要想使之具有广泛的商业应用，我们还必须在经济上和安全上克服许多困难。

和电相比氢潜在的输送和销售价格较低，因为现存的天然气管道很多都可以用于氢的输送，从而使远距离输送氢的价格大约是远距离输送电的价格的八分之一。氢的贮存比电的贮存更稳定，通过某些机械更新，各种类型的内燃机都可用氢作燃料，而且十分清洁，氢释放的能量大约是同等重量汽油的2.5倍，而承载相同时所需氢燃料的重量比现今喷气燃料的重量轻得多，因而氢也可作为极其优越的航空燃料。

从功效上考虑，买具有一加仑汽油功效的氢气只需约1.40美元，如果我们考虑到矿石燃料对于环境的危害，那么我们必须至少在一加仑汽油实际价格上再加1美元，因此，即使在当今社会，氢气也是比矿石燃料便宜的。

氢将来自何处？

供应未来世界所需的大量的氢可来自可还原的或环填良性技术生产的副产品，氢将被从非污染源生产出来而且可以提供一种方法来杜绝使用传统燃料。

在可还原技术被证明是可靠和经济之前，目前生产的大多数氢还都将作为诸如天然气这样的矿石燃料生产的副产品。21世纪初，煤会成为生产氢的最便宜的资源，而其副产品二氧化碳将被用于工业固的或贮存起来。如果将来核反应堆确证是安全可靠的，其使用规则也得到改善了；如果人们已找到了可行的方法储存放射性核废料的话，核动力电源也可以成为生产氢的电源。

得克萨斯的电化学系统研究中心正在研究以煤和天然气为原料生产氢，也在研究用电催化剂以阳光分解水的方法。这个研究中心的主任约翰 · 阿普贝认为，最初氢是从煤的燃烧气中提取出来，但这种氢含有二氧化碳，因而整个氢的生产过程应考虑到卖掉或埋掉不可避免的二氧化碳副产品，以便不至于引起全球温度升高的问题。

来自普林斯顿大学能源和环境研究中心的研究人员认为基于电解氢的光电技术（PV）可能既是环境良性的技术又是在下一个世纪到来时能使氢与电抗衡的技术。这些科学家也指出，生产光电氢占地相对较少。直径为240英里的土地面积将足以拥有一个足够大的光电池，以此生产的氢所拥有的能量相当于美国1986年所耗费的石油、天然气和煤等全部矿石燃料的能量。

我们采访了硅太阳能电池生产的先驱佐尔坦 · 吉斯，他预言光电技术将用于电解水生产氢来供应燃料电池和内燃机，光电技术的发展不仅可用于发电而且可用于运输。吉斯说：“我相信光电解氢最终会成为世界的首要能源，现在的问题仅是怎样尽快地降低价格。”

当考虑到污染副产品的处理费用时，进一步的研究，试验和发展将决定用何种能源生产氢是最经济的，但这并不意味只有一种能源会廉得并统治未来的能源供应市场，如果各种能源的利用都得到改善的话，地球上就会有一个更加安全合理的能源组合。

费用和安全的考虑

矿石燃料在地球上分配是不均匀的，所以，当它们变得越来越稀少越来越昂贵时，短暂的地缘政治学的状况将呈现为国家间为控制有价值资源而进行的争斗。应该考虑到目前保护仅仅占美国石油资源一小部分的资源所需的潜在费用。美国国家安全基金会主席米尔顿 · 科普洛斯指出，“为了保护波斯湾地区石油的安全运输，所需的全部军费开支1987年达到146亿美元，用此数除以美国当年从波斯湾地区进口石油的加仑数，结果进口的石油保险费为每加仑36.25美元；大大超过了石油的通常购买价，而这就意味着用军费开支赢得的每加仑16.36美元的石油价格，实际上，对于美国买主来说却是每加仑52.61美元。”

相比之下，若用氢作为燃料，则任何靠近某个水域或具有充足阳光的国家，将都有能力把水和太阳能变为等价的油田。

将氢和其它燃料进行比较证明氢是最安全的燃料之一。氢燃烧的火焰没有矿石燃料的火焰危险，因为氢的火焰发光率较低，热辐射弱，而矿石燃料的火焰发光率高且热辐射强。

目前的发展

世界上，很多氢能工程或在筹建阶段或已开始建设。加拿大的魁北克省和欧共体最近已投资340万美元用以研究开发魁北克浩瀚的水利资源，用它来生产氢并以液态氢的形式船运到欧洲，用于燃料电池和给运输提供动力。欧洲 - 魁北克水氢试验工厂需要4亿2000万美元的资金，一个小型运输船将投入使用。在西德，作为欧洲接收总站基地的汉堡，一个储存设备正在筹建。

1990年在西德计划建造一个500千瓦的太阳能生产S的原型工厂，此工厂将用于检验未来生产氢的技术，所生产的氢也将用于锅炉，燃料电池和内燃机。类似的350千瓦的太阳能生产氢的工厂名为“海索拉”，将在沙特阿拉伯的利雅德建造，以此作为试验和训练生产氢技术的设备。西德预计每年投资5000万西德马克用于可行性研究，此研究试图用光电技术农场覆盖北非的沙漠，然后将生产的氢通过意大利管用到西德。西德也不是唯一对氢研究感兴趣的国家，苏联已将氢作为燃料用于部分飞机、火车等动力机械。

从矿石燃料转变为氢燃料的计划

当石油、天然气和煤燃烧时，组成这些燃料的碳和氧化合形成二氧化碳。来自矿石燃料燃烧的二氧化碳气体估计占温室气体的40%。从奥克雷国家实验室的数据表明，如果现行政策不予改变，那么再过20年后世界上碳的排泄物将比现在增加80%，美国每个大城市耗费的能量比世界上任何其他国家的大城市耗费的能量都多，其人口只占世界人口的5%，然而其碳的排泄物却占世界碳的排泄物的26%。

现行的美国能源政策对从矿石燃料向可还原燃料和氢燃料的转变缺乏统一计划，目前应着手的问题是，当能量供应还足以维持国家的运转时，在温室效应更加严重之前，应该保持现有的需求并协助发展必须的新能源基础。能源政策的自由市场机制并没有考虑长期的能量需求，并且也没有反映对环境的影响。

得克萨斯的约翰 · 阿普贝认为：“将来，氢将取代矿石燃料，正像电取代油用于照明，内燃机取代蒸汽机，喷气式飞机取代了活塞发动机式飞机一样。对每种情况，最初的取代似乎都比原有的要昂贵，然而问题的关键是考虑生态循环的消耗。”问题的关键也在于认识到能源生产与消耗的真正价值。对于氢这种人类基本的经济实惠的能源而言，当我们改善周围环境的质量时，并不一定非要降低我们的生活标准。

［The Futurist91989年12月］