迎接氢能时代的到来

能源是人类的一个大问题，曾经发生过的许多战争，归根结底就是争夺资源，其中能源也是一个很大的方面。每次中东地区一打仗，石油的价格就猛涨。目前，世界上的一次性能源中有40%都是由石油提供的。所谓一次性能源，就是消耗了不再有的能源。而科学家预测，到了21世纪中期，人类就将面临深刻的石油危机。

烧完了石油和煤，接下来我们应该烧什么？这不仅是我们老百姓关注的问题，更是科学家们关注的一个大问题。在19世纪以前，世界的科学技术水平都很落后，人们使用的燃料都是固体的燃料，一部分是天然的木材，一部分是从不深的地壳里挖掘出来的煤炭，这样的时代叫固体燃料时代。人类进入20世纪后，科学技术突飞猛进。一方面，科学技术的发展使得地下挖掘技术发达起来，煤和石油更容易开采了，尤其是大型油井技术十分成熟；另一方面，新的交通工具和大型工厂的出现，使得人类对石油的需求量也增多起来。这两方面相互促进，使得人类对石油的开采越来越厉害，石油的产量越来越高，人类进入了液体燃料时代。然而，煤和石油虽然在地下经历了亿万年的积累，然而终将有个消耗殆尽的时候，而且已经为时不远了。所以，科学家提出，21世纪将是燃气时代。

21世纪前半期，人类将以天然气为主要能源。一方面，天然气的资源暂时还比较丰富；另外，天然气也比石油和煤环保一些。到目前为止世界上占主流的能源还是煤和石油，然而它们燃烧带给世界的是酸雨和全球变暖等恶果。为了抑制全球变暖的趋势，稳定能源供给，世界各国已开始开发天然气，希望以此代替煤和石油。天然气是最干净的化石燃料，对同一发热体，二氧化碳的排出量仅为石油的70%，天然气的储藏量也相当大。

比起氢气来，天然气的环保就效果就差得远了。纯净的氢气不仅发热量高，而且燃烧后一点也不污染环境，不仅不会产生有毒废气，而且不会产生导致温室效应的二氧化碳，它的唯一产物是不对环境产生污染的水。氢气是可再生的燃气资源，它可以通过分解水来获得，它的产物又是水，所以，氢气简直就是取之不尽、用之不竭的新能源。既然这样，我们以前怎么没有想到使用它呢？说到底是个成本问题，由于现在分解水获得氢气的技术还不是很完善，所以燃烧氢气的成本就比化石燃料高。随着科学技术的发展，制造氢气的成本会越来越低。德国目前已经开始进行了液态和气态氢供给基本建设项目的准备，计划到2010年将建成约3000个氢充气站。

研制环保汽车已经成为全球汽车业的主攻方向。一些大的国际汽车集团为了在产品的核心技术方面保持领先，在环保汽车产品的开发方面下了大力。利用氢气制造的氢动力燃料电池可作为汽车的动力来源，氢燃料电池是利用氢和氧（或空气）直接经电化学反应产生电能的装置（图1）。在底特律举办的2002年国际车展上，通用汽车公司“自主魔力”氢动力概念车首次亮相。由于汽车环保问题的迫切性，将很可能使得氢燃料时代提前到来。有科学家预测，从2020年开始，将在天然气中加入15%的氢，到21世纪后期，人类将会慢慢过渡到使用纯净氢气的时代。