問題的提出
目前的燃料，主要來自石油、煤和天然氣，因燃用這類碳氫化石燃料、汽車排氣造成城市公害、環(huán)境污染、酸雨已時有所聞。在過去的文獻中，因空氣污染釀成人類悲劇的事件則屢見不鮮[1]。隨著人類對石油的消耗量以10年一個周期地倍增和地球上石油資源的日趨枯竭，當今世界能源正處于結構變革的前夕，誰將成為未來世界的理想能源呢？
21世紀的理想能源-----氫能
氫能，又稱氫燃料。直接用氫做燃料，是理想而現(xiàn)實的方案。在眾多的新能源“候選者”中，氫能以其熱值高、資源豐富、無污染、重量輕、應用廣泛等許多獨特的優(yōu)點而嶄露頭角。
氫的沸點為-252.8℃，在常溫常壓下為氣態(tài)。氫氣作為燃料：H2(g)+O2(g)→H2O(g)，△H0=-241.8kJ，每公斤燃料的熱值約是汽油的3倍。氫燃燒生成水，水又可以分解制氫。這種燃燒和再生的往復循環(huán)，使氫氣能成為一種“取之不盡，用之不竭”的寶貴資源。我們的地球表面有71%為水所覆蓋，儲水量約為2.1×1021t。若人類的制氫技術達到實用化后，氫能將成為一種極其廉價的能源。
氫是一種無污染的燃料。它燃燒后的產(chǎn)物是水蒸氣，不會像碳氫化石燃料那樣，因燃燒產(chǎn)生大量的煤煙及SO2、CO2、NO2、醛類等而污染自然環(huán)境。
氫燃料重量輕，在沸點時液體的密度只有0.07g/mL，用于航天、航空等高速運輸工具，可以使載重與自重比成倍地提高。
除用于交通運輸外，還可利用金屬氫化物的化學能、熱能、機械能轉換功能作其他特殊的用途。因此，可以毫不夸張地說，氫將是舉世矚目的21世紀理想能源，我們將面臨氫能時代。
制氫方法的進展
煤、石油、太陽能、風能、水能等直接來自大自然的能源為一次能源，而氫與電、汽油、柴油等人工制品的能源則為二次能源。一般說來，二次能源是同一次能源生產(chǎn)的。那么，如何才能獲得大量的氫能呢？
以天然氣、煤炭和石油產(chǎn)品做原料的催化蒸汽重整是目前最便宜的制氫方法。這種方法是在高溫高壓下，依靠鎳等化合物，使碳氫化合物氣體與水蒸氣作用生成氫和一氧化碳等混合氣體。由于依然是以碳氫化合物為原料，所以還稱不上是一種有前途的制氫技術。
電解法制氫，則以水為原料，不必消耗這類碳氫化合物燃料，且純度可達99.99~99.999%，但耗電量高，效率低。每生產(chǎn)1kg氫需要五、六十度電，總轉換率還不到32%。
為此，從1970年開始科學家們又提出了一種熱化學循環(huán)分解水制氫法的方案。其實質也是利用加熱來分解水，所不同的是，通過鎂、硫、鈣、鐵、溴、汞、碘等化合物作中間反應物，將水分解制氫分幾步進行，形成一個熱化學循環(huán)，從而使反應溫度由2500~4000℃下降到800℃以下，降低了一部分消耗，總效率可達44%[2]。如日本東京大學采用：
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