未来的主要能源：氢

【美国《纽约时报》４月１６日文章】题：以氢为燃料正日益接近现实
在新的政治利益和技术可望带来的好处激励下，美国正努力使氢成为一种主要能源。
数十年来，氢能源的支持者一直宣传氢将是未来的燃料：将成为发电厂、飞机、汽车、住宅以及在现代社会中至关重要的所有事物的一种丰富而对环境无害的能源。
氢能源的支持者说，汽油和其它矿物燃料燃烧产生有毒的副产品，而氢燃烧只产生水，它可以通过在燃料电池里的化学反应直接发电。氢能源的支持者认为，如果少数几个问题能够得到解决，氢将肯定会成为在许多场合都大受青睐的燃料。这些问题包括发现一种从水或天然气中提取氢的廉价方法、建立一个储运网络等。
氢是一种储量极丰富的元素，在每个水分子中就有两个氢原子。然而，水分子中的氢原子结合得十分紧密，用现有方法提取氢消耗的能量比燃烧这种燃料所产生的能量还要多。这种费用上的不划算使它只适用于专门用途，如推进太空火箭或在航天器中维持燃料电池。
氢的支持者希望通过一些新方法降低生产成本，如夏威夷大学开发的光电化学技术。在这种生产工艺中，一片很薄的半导体悬于水中，仅利用太阳能就能产生出氢。能源部氢计划负责人尼尔·罗西梅西说，这一方法正在从实验室走向大规模化，可在５年内生产出一套加工系统。
位于科罗拉多州的政府氢实验室、迈阿密大学等正在开发另一种有希望的方法。这种基于光生物学的方法要求照亮某种海藻或悬于水蒸气中的细菌。这些处于光线照射下的有机物就像一个自发的活反应体一样，从水中产生出氢气和氧气。
氢的支持者也希望有一种能够解决生产和运送问题的方法：从天然气中生产氢。天然气公司已经通过称为转化炉的装置从天然气中生产出大量的氢气。天然气与密集的热蒸汽混合在一起就产生出氢气。
支持者们说，如果研究出小规模的转化炉并安装在像机场和全国１５万多个加油站这样的地方，那么用已铺设好的天然气管道系统就可以形成以氢为能源所需的机械系统。但是罗西梅西说，目前的转化炉技术还是２５年前开发的，工业界没有进行什么研究工作来改进它。
氢还有另外一个大难题：储存。氢气很轻，它必须经过压缩或在极低的温度下液化，其浓度才能达到成为一种有用燃料的要求。而轿车内可能会需要增加占用额外空间的笨重容器。
为了克服这一难题，研究人员已转向固态存储方法。这种方法用像合金和活性炭这样的材料吸收和存储氢。科学家们说，当把用这些材料制成的容器冷却和压入氢时，这些活性炭或合金就能使燃料的浓度可与压缩天然气系统相比，但重量较轻，体积较小。加热这一储存系统或降低其内部压力，氢就会被释放出来。
罗西梅西说，尽管氢化物存储系统的样品正处于对轿车和其他用户进行试用的阶段，但仍需要对这些固态存储系统进行更多的研究以发现最佳材料、确定能否经济地生产这些材料以及检查材料是否耐用和能在反复装入与取出的情况下保持存储容量。
罗西梅西说：“现在进行的最出色的科研工作有一部分就是在氢研究领域的工作。氢的最大难题仍然是其费用问题：生产成本、存储费用和改造社会基础设施以使用氢能源的费用。”