新能源——氢能
石油和天然气两种处于自然状态的烃类化合物能源具有不可再生性，随着化石燃料耗量的日益增加，终将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料、储量丰富的新的能源。氢能就是这种能源，且氢能的研究同时还迎合了工业化国家日趋严格的环保政策，因而各国对氢能的研究变的日益活跃起来。
氢不仅是宇宙中含量最丰富的元素，而且燃烧后只产生水，没有任何有害气体，而且水经过分解又可以生产出氢，从这个意义上，氢作为能源可以取之不尽，用之不竭。氢气将来完全可以替代不久就将枯竭的石油、天然气和煤岩一类的难以再生的一次能源。因为水可以制取氢，而水可以说是取之不尽。尤其是海水，不仅可以制氢，还含有重氢（氘、氚），氢燃烧后又变成水。如此循环不已，是一种最理想的能源。它可以彻底解决有害气体污染大气的环境问题。因此，近年来，世界范围内研究氢能的热潮可以说一浪高过一浪。当利用风力和太阳能等洁净能源制取氢燃料的良性循环系统在全球普遍建立时，世界上就不会再出现酸雨、森林死亡等环境污染问题。
1986年，瑞典奥洛夫·载克斯罗姆他用一台风力发电机发出的电能，把水电解成氢和氧，然后，把氢作为燃料，注入经过改装的氢气发动机汽车，用来替代汽油开动汽车。此外，他家中的炉子和取暖燃料也使用他自己用风力制造出的氢气。在维也纳召开的“21世纪最重要的能源”学术讨论会上，他就自己对氢能的开发利用向来自世界各国的近400多科学家作了一个精彩的报告。载克斯罗姆的这一成果大大鼓舞了能源科学家。
1989年，日本通产省工业技术院化学技术研究所也发明了一种热化学法，把水分解成氢和氧，制造出了氢燃料。
我国沈阳市中华氢能源研究所1989年也发明了第一台水解式氢氧发动机，它以水作燃料。水在加入少量添加剂后，就可以自动控制运行，可以在各种汽车、拖拉机、火车、船舶和发电机中作燃料使用。
1990年，德国开始建造一座500千瓦的太阳能制氢试验示范工厂。开创了利用太阳能发电，再用电分解水，生产出燃料氢的历史。
此后，在中东沙特阿拉伯首都附近也出现了一座太阳能制氢厂，太阳能可以发出350千瓦的电力，然后将水电解成氢气。
德国奔驰汽车公司和巴伐利亚汽车厂在组建一个汽车队，准备用水分解出来的氢作汽车发动机的燃料。德国还开始研究在公共汽车上用氢作燃料。为了完成这个研究计划，德国不惜每年投资5000万马克的费用。
1986年，苏联科学家就发明了一种用水生产氢的新技术。他们利用一种叫高温等离子化学反应器的装置，使水分解成氢和氧，每小时可生产10立方米的氢气。效率比传统电解法生产氢高1000倍。
可以说，只要有水的地方，就会有燃料。美国俄勒冈州太平洋能源公司，1989年发明了能大量生产廉价氢燃料的新技术，可以用任何水（包括自来水、雨水、海水）制取氢，方法是在水中加入一种价钱很便宜的化学催化剂。
用这种方法分解出来的氢，成本很低，相当于1加仑柴油释放的热量的氢气，只需花41美分。成为世界上最便宜的燃料。
进入90年代后，用水制氢的研究更是紧锣密鼓。美国夏威夷自然能源研究所与佛罗里达太阳能中心合作，计划利用各地丰富的生物质能、地热、水力海洋潮汐、风力和太阳能从水和其他氢化物中生产氢这种无污染的能源，并制定了用氢能取代石油、煤炭等矿物燃料的过渡计划。
目前，世界各国正在研究如何能大量而廉价的生产氢。利用太阳能来分解水是一个主要研究方向，在光的作用下将水分解成氢气和氧气，关键在于找到一种合适的催化剂。如今世界上有50多个实验室在进行研究，至今尚未有重大突破，但它蕴育着广阔的前景。
发展氢能源，将为建立一个美好、无污染的新世界迈出重要一步。
“臭鸡蛋气体”大有作为
人们很讨厌臭鸡蛋中的一股气味，它就是硫化氢（H2S）气体。但是，这种气体却可以变成有用的氢能。
在油田中，石油工人都知道硫化氢的臭气难闻。原来，在石油和天然气井中，硫化氢的含量很高，深层的天然气中，硫化氢的含量高达25％。难道这种气体就真的没有用处吗？
有人对臭鸡蛋气味的硫化氢产生了兴趣。1986年，前苏联库尔恰托夫原子能研究所和白俄罗斯技术研究的乔治·诺维科夫等人，他们认为对油井中冒出的硫化氢气体虽然奇臭难闻，但组成这种气体的氢和硫却是工业上都很需要的元素。能不能把硫化氢“一分为二”，变成氢和硫，让它们各自作出贡献呢？有了这种想法，他们就设计出一种方法：即将硫化氢气体引进一个电磁场中，由于硫化氢分子受到电磁场的激化作用，在每个分子内部的温度达到几千摄氏度时，便分解成氢和硫。结果发现，用这种方法从硫化氢中获得的氢，比用水分解得到的氢所消耗的能量要少好几倍，而且还得到了一种有用的副产品——硫。
另外，从硫化氢中分解的氢气可以通过管道输送到500~600公里以外的地方，比远距离输送电力还便宜10来倍。科学家们还发现，氢如果加入汽油中还能增加汽油的效率，大约加入5％的氢，汽油的效率可以增加20％。而排出的废气中的致癌物可减少到只有1/9。
目前，在前苏联的一些炼油厂，已经采用这一制氢技术，随着油气田继续向深层开采，这一支持正在扩大到其他炼油厂。
氢能汽车和飞机
氢作为能源有许多优越性。水通过光分解可制得氢，水是取之不尽，用之不竭的原料，又十分低廉，地球的表面有是水，储量很大。氢燃料燃烧后又生成水，是一种燃烧无害、十分清洁的能源。氢在储存、输送上比电力损失小，而且氢燃烧热值高，1kg氢燃烧产生的热量相当于3kg汽油或4.5kg焦炭的发热量。
时至今日，氢能的利用已有长足进步。自从1965年美国开始研制液氢发动机以来，相继研制成功了各种类型的喷气式和火箭式发动机。美国的航天飞机已成功使用液氢做燃料。我国长征2号、3号也使用液氢做燃料。利用液氢代替柴油，用于铁路机车或一般汽车的研制也十分活跃。氢汽车靠氢燃料、氢燃料电池运行也是沟通电力系统和氢能体系的重要手段。
最早使用氢气代替汽油作燃料开动汽车的国家，当属日本。1984年，日本川崎重工业公司成功地利用金属氢化物制造出了世界上最大的储氢容器。该容器的储氢量可达175标准立方米，相当于25个压力有150个大气压的高压氢气罐的容量。这种储氢容器是由含富镧的混合稀土元素加入镍铝合金形成的储氢合金制成的。日本工业研究所受到这一成果的极大鼓舞，立即着手研制氢气发动机来取代汽油作燃料的汽车发动机。
但是，他们嫌川崎重工业公司的储氢容器的体积和重量都过大，其中稀土储氢合金的总重量就达1000公斤，在汽车上使用不方便。于是，用另一家公司（SanToku公司）提供的480公斤储氢合金制造了一个能储存80标准立方米的氢气储存器。于1985年成功地在丰田汽车的四冲程发动机上试验，并在公路上行驶了200公里，开创了氢能汽车的先例。
1990年，日本武藏工业大学制造了一辆使用液氢作燃料的汽车，取名为“武藏8型”，时速可达125公里。“武藏8型”氢气发动机装在日产汽车公司的一辆“美女Z型”车身内，用计算机控制泵和阀门，并使液氢的温度在发动机点火之前始终保持在—253℃。这种液氢发动机的特点是发动机的点火性能好，以前的氢气发动机点火困难，必须在燃烧室内装一个900℃~1000℃的电热加热体，耗电量大不说，电热体材料的寿命也短。因此，汽车启动后的连续行驶里程不长。
新的“美女Z型”氢气发动机容易点火，火花塞的使用寿命增加了，耗电量则减少了。因此，灌一次液氢燃料可连续行驶300公里。每升液氢可使汽车行驶3公里。这辆车身重量为1645公斤，发动机最大功率为73.5千瓦的小汽车，在1990年7月26日，于夏威夷召开的第8次氢能国际会议上展开，吸引了许多科学家和工程师的注意。因为它是氢燃料汽车向实用化迈出了可喜的一步。
前苏联和美国则在氢能飞机上展开了急剧竞争。试图早日在飞机上用氢取代航空汽油等矿物燃料。
1988年4月15日，在前苏联的某机场上空，高速飞行着一架155型飞机，这架飞机有些古怪，所有的供给发动机燃料的管道不是安在机身内，而且特地安在机身的表面。原来这是一架由著名的飞机设计师阿·图波列夫设计的一架氢气作燃料的飞机，液氢储存罐安在飞机的客舱尾部。为了保证安全和防止液氢意外泄漏引起危险，图波列夫特地把供给氢的管道全部由机身内改装在机身外，并且还安有监视氢气泄漏的特殊传感器和信号报警装置，万一发生氢气泄漏，飞行员就会收到报警信号，然后可立即强行通风，吹散危险的氢气。这架飞机满载液氢燃料后，在高空试飞了21分钟并安全着陆，揭开了世界飞机发动机燃料史上新的一页。155型氢能飞机试飞成功，引起了参加1988年9月在莫斯科召开的第5次世界氢能会议的代表们的极大兴趣。
美国航空航天局从20世纪80年代末开始，在研制一种比音速快20倍的超音速飞机，这种飞机采用的燃料也是液氢。它从地球的一边（例如纽约）飞到地球的另一边（例如新加坡）只需要三个半小时。但预计要用5年时间进行研制，再用12年左右才能投入实际使用。
俄罗斯也在加紧研制超超音速飞机，但设计的飞行速度不如美国的高，比音速快5~6倍。这种飞机从莫斯科飞到东京用不了2小时。它的机身长100米，宽4米，可载乘客300名，可在同温层中飞行，因为同温层里空气阻力较小。这种飞机也是以氢气作燃料，但在起飞和降落时使用普通燃料。
我国十分重视新能源开发，已制定国家氢能源发展路线。国内已有数十家院校和科研单位在此领域研发新技术，数百家企业参与配套或生产。经过多年攻关，我国已在氢能领域取得成果。特别是通过实施“863”计划，我国自主开发了大功率燃料电池，开始用于车用发动机和移动发电站。如同济大学开发了第三代“超越”号燃料电池轿车；清华大学“清能一号”燃料电池汽车至2007年8月已累计运行2000小时，行驶里程超过45000千米，成为世界上运行时间最长的燃料电池客车之一。我国北京和上海都设立了加氢站，为燃料电池汽车加气商业化运行开展试点。
上海神力科技公司自主研发的新一代燃料电池城市客车——“神力一号”大巴，各项动力性指标可与燃油客车媲美，电池寿命可达10万千米。这辆完全零排放的氢动力汽车，将以样车身份交付意大利拉齐奥地区公交公司，成为我国第一台出口海外的燃料电池整车。该公司还将为2008年北京奥运会提供22台燃料电池轿车发动机。
