能源是人类生产活动重要的物质基础,人类社会的发展离不开优质能源的寻求及其技术的应用。氢能是一种通过化石燃料燃烧来获取的二次能源,其燃烧的产能远高于煤和汽油,并且不会对环境造成污染,因此,氢能成为21世纪极具发展潜力的能源。
近年来全球各国都在积极研究如何工业化低成本生产大量的氢能源,2006年我国中长期科学发展纲要就对氢能和氢燃料电池进行了规划。特别是今年两会,总理在政府报告里面明确提出要加速推动充电和加氢站的建设。
从产业发展来看,氢能开发利用已经进入初步应用阶段,其在交通、发电、燃料电池等领域都取得了一定的进展。其中燃料电池的成本、可靠性、耐久性及适应性等部分指标已经达到商业化应用水平。但是氢能源需利用一次能源生产,加之氢气极易燃烧,因此规模化、安全、无污染制氢工艺成为一个难以突破的技术阻碍。以目前技术来看,水电解制氢和核能制氢受到的关注比较高。
水电解制氢是将水注入电解槽中,使其在电极上发生电化学反应,分解成氢气和氧气。如气相色谱仪配套的氢气发生器的应用。通过此方法制备的氢气纯度较高,可以降低后续的使用成本。然而水电解制氢的电能消耗量大,是这一技术难以广泛应用的主要原因。核能制氢是将核反应堆与先进制氢工艺结合进行氢的大规模生产。核能制氢不会产生温室气体,具有效率高、规模大等优点,有望成为未来大规模制氢的重要技术选择。目前的核制氢工艺还不够成熟,因此也面临着技术上的多种制约有待突破。此外,利用太阳能来分解水也是一个如热度较高的研究方向,利用光将水分解成氢气和氧气,如果能发现一种合适的催化剂,这一技术或许会有广阔的市场。
氢气发生器制备技术不断带动氢能源汽车产业发展,相信不久的将来,氢能燃料电池替代燃料,特别在交通领域,我们能用上干净清洁的氢能。