能源是指能够提供能量的物质，它是社会经济发展的物质动力，目前人类在技术上比较成熟的常规能源有煤炭、石油、天然气和水能等。然而这些能源大多数储量有限，因此各国都在开发新能源，尤其是可再生能源，即能够不断再生和得到补充的能源，如氢能等。

诱人的氢

　　氢，不仅是最轻的气体，而且是宇宙中最古老的物资。大爆炸宇宙学指出，宇宙发生大爆炸后约3分钟，质子和中子开始合成氢原子，并且占了宇宙物资的大部分，所以地球上的氢资源极其丰富。不过氢绝大多数存在于化合物之中，例如水，在其分子中按重量计算，氢占11%。地球上仅海水就有1. 37×10¹⁸吨，含氢量为1. 5×10¹⁰吨，地球南北极还有厚厚的冰层，这些都是丰富的“氢矿”。据估计，全世界煤、石油、天然气总储量能发出的热量为5. 55×10¹⁹千卡，若把海水中的氢分离出来完全燃烧，可获得5. 1×10²³千卡，比前者大9000多倍。这是多么巨大的能源！氢的燃烧值高，每公斤氢燃烧可放出热量34000千卡，是汽油的3倍。氢燃烧生成水，不会污染环境，还可以循环使用，所以氢能是重量轻、热值高、无污染、储量大的理想能源。在新能源中，氢能源是一颗灿烂的明珠！

两大难题

　　使用氢燃料，要克服两大难题。第一是如何经济地从氢化物中提取氢。例如用电解法从水里大量提取氢，用电量惊人。现在科学家正研究向水中加入催化剂，在阳光照射下，利用光化学反应分解水分子，廉价地提取氢气。科学家还积极探索生物制氢的方法。2000年1月我国哈尔滨建筑大学任南琪和王宝贞教授，承担“有机废水发酵法生物制氢技术”课题研究，利用细菌从污水中分解收集氢气获得成功，完成了中试实验。在世界上首次实现了利用流动废水持续产生氢气，使工业化生物制氢成为可能。更有趣的是美国航空航天局计划把一种光合细菌一红螺菌带上太空，用它产生的氢气作能源。第二是如何储存和运输氢气。因为氢气是易燃易爆气体，安全成了大问题。人们想了许多办法，一是用高压容器和管道运输。采用这种办法要有高达100至200个大气压的容器，管道绝不能漏气，有一定危险性；另一种办法是用降温加压的办法，把氢气变成液体后再储运。这种办法设备复杂，费用昂贵。目前科学家发现某些材料，如稀土镍合金和镍钛合金等材料在一定温度和压力下能吸收氢气，形成粉状氢化物。当压力降到一定值时，氢化物又可以分解放出氢气。1999年12月，我国科学家成会明等人独辟蹊径，采取与众不同的方法快速合成大量高质量的碳纳米纤维和单壁碳纳米管。这种材料在常温下具有优异的储氢性能，储氢能力达到4%，至少是稀土材料的两倍，使我国新型储氢材料研究达到世界先进水平。科学家还发现压力增大到数百个大气压时，可以把液态氢变为固态金属氢。这些新科技为氢能的储运开辟了广阔的途径。

美好的前景

　　随着科技进步，氢能的利用展现出无限美好的前景。研究表明，把氢能用于交通运输等动力生产中，高效率和高效益的特性非常明显。飞机使用氢能比常规燃料效率高38%，氢气内燃机汽车效率是汽油燃料的2.5倍，氢燃料电池的效率可达80%，在催化加热器中氢能的热效率可达100%。而且氢燃烧的产物是水，不污染环境，还可以循环使用，符合人类经济可持续发展战略。因此进入21世纪，许多国家都决心投人大量人力物力开发利用氢能。前苏联在1989年已成功地将液态氢用于重型飞机的飞行；美国研制成功以氢燃料为动力的汽车；日本也研制出实验性的氢燃料动力汽车；德国正加紧研制用氢燃料驱动的“空中客车”。国外设计的冷气机和暖气机中也使用了储氢材料。总之，氢能源与人类生产、生活关系将越来越密切。在21世纪新能源舞台上，氢燃料将是耀眼的明星，氢能时代可能在21世纪后期到来。