有統(tǒng)計顯示，我國所蘊藏的生物質(zhì)能資源達到近年能源年消耗總量（13億噸標準煤）的一半，而太陽能資源更是能源年消耗總量的2000倍。在傳統(tǒng)能源日趨匱乏的今天，新能源對于保障能源安全的作用不可忽視。
眾所周知，能源是人類賴以生存、發(fā)展的物質(zhì)基礎。保障能源安全，已成為世界各國政府的重要目標。能源的發(fā)展不但要保證量的需要，而且必須滿足可持續(xù)發(fā)展對質(zhì)的要求。利用太陽能分解水和生物質(zhì)制氫，可以將能量密度低、分散性強、不穩(wěn)定、不連續(xù)、隨時間、季節(jié)以及氣候變化的可再生能源轉(zhuǎn)化為能量密度高、可儲存、可運輸、無污染的氫能，是最具發(fā)展前途的可再生能源利用途徑之一，也是當前能源科學技術基礎研究國際競爭的焦點之一，對解決能源緊缺、減小環(huán)境污染壓力具有重大意義。
據(jù)統(tǒng)計，我國太陽能和生物質(zhì)能的資源量分別約為近年能源年消耗總量的2000倍和0.5倍，開發(fā)潛力巨大。但截至目前，我國仍缺乏高效低成本大規(guī)模利用可再生能源的有效手段，大多數(shù)可再生能源利用技術仍處于初始發(fā)展階段，工藝水平落后、生產(chǎn)規(guī)模小、成本高，尚不能與常規(guī)能源進行競爭。
相對于化石能源而言，多數(shù)可再生能源能量密度低、分散性強、不穩(wěn)定、不連續(xù)，隨時間、季節(jié)以及氣候等變化，造成現(xiàn)有可再生能源利用技術的成本高、效率低，大規(guī)模推廣應用困難。為使太陽能能夠連續(xù)、穩(wěn)定地輸出并最終可以獨立地同常規(guī)能源競爭，必須很好地解決蓄能問題。
氫具有能量密度高、無污染、可儲存、可運輸?shù)纫幌盗袃?yōu)點。隨著燃料電池技術的迅猛發(fā)展，氫作為首選燃料顯得越來越重要。地球上自然存在的單質(zhì)氫很少，氫多以化合態(tài)存在，最常見的形式是水和有機物（如石油、天然氣、煤炭及生物質(zhì)等）。制氫就是從各種氫的化合物中提取單質(zhì)氫的過程，這一過程需要耗費能源，這些能源既可是化石能源，也可是核能和各種可再生能源。目前相當一部分工業(yè)用氫來源于天然氣、石油和煤等化石能源，雖然化石能源制氫的生產(chǎn)技術與工藝成熟，但由于資源有限、不可再生，且在生產(chǎn)過程中排放大量CO2，因而只能作為過渡性的制氫技術。
目前將氫作為能源載體或燃料使用仍過于昂貴。與化石能源制氫相比，目前可再生能源制氫技術還不成熟，經(jīng)濟上缺乏競爭力。國際上許多大型氫能研究計劃都把利用可再生能源生產(chǎn)廉價氫作為重要目標。如國際能源署（IEA）1977年啟動“氫能生產(chǎn)及利用協(xié)定”，將氫能的研究推向國際化，其戰(zhàn)略目標是在21世紀開創(chuàng)“氫能經(jīng)濟新時代”，日本政府的“新日光計劃”、世界能源網(wǎng)計劃“WE-Net”等將高效光解水制氫技術、儲氫和氫燃料電池發(fā)電技術等作為主要研究課題，計劃在2030年實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模的氫能生產(chǎn)和利用。
直接利用太陽能分解水制氫是最具吸引力的可再生能源制氫途徑，也是全世界科學界關注的熱點。長期以來，困擾太陽能光解水制氫研究的主要問題，在于人們所發(fā)現(xiàn)和研制的光催化劑大多僅在紫外光區(qū)（波長小于400NM）穩(wěn)定有效，而紫外光僅占太陽光總能譜的不足5‰，能夠在可見光區(qū)使用的光催化劑不但催化活性低，而且?guī)缀醵即嬖诠飧g現(xiàn)象，需使用犧牲劑進行抑制，能量轉(zhuǎn)化效率低。同時缺乏能夠使光生電荷與空穴有效分離，并阻止產(chǎn)出的氫氣和氧氣重新結合等逆反應發(fā)生的合適的光催化體系。因此尋找和制備高效穩(wěn)定低成本的可見光催化劑以及構建有效的光解水制氫體系成為太陽能光解水制氫技術發(fā)展的關鍵。
利用太陽能規(guī)模制氫從能源、材料、化學、生物等學科領域綜合滲透與交叉的角度出發(fā)，將重點進行太陽能光解水、太陽能熱解水和生物質(zhì)制氫兩類可再生能源制氫的基礎理論研究，致力于建立大規(guī)模高效低成本制氫的理論與技術體系，形成一系列具有自主知識產(chǎn)權的高新技術成果，帶動和促進能源、材料、化工、生物等學科和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為我國能源可持續(xù)發(fā)展奠定堅實的科學理論和關鍵技術基礎。
眾所周知，能源是人類賴以生存、發(fā)展的物質(zhì)基礎。保障能源安全，已成為世界各國政府的重要目標。能源的發(fā)展不但要保證量的需要，而且必須滿足可持續(xù)發(fā)展對質(zhì)的要求。利用太陽能分解水和生物質(zhì)制氫，可以將能量密度低、分散性強、不穩(wěn)定、不連續(xù)、隨時間、季節(jié)以及氣候變化的可再生能源轉(zhuǎn)化為能量密度高、可儲存、可運輸、無污染的氫能，是最具發(fā)展前途的可再生能源利用途徑之一，也是當前能源科學技術基礎研究國際競爭的焦點之一，對解決能源緊缺、減小環(huán)境污染壓力具有重大意義。
據(jù)統(tǒng)計，我國太陽能和生物質(zhì)能的資源量分別約為近年能源年消耗總量的2000倍和0.5倍，開發(fā)潛力巨大。但截至目前，我國仍缺乏高效低成本大規(guī)模利用可再生能源的有效手段，大多數(shù)可再生能源利用技術仍處于初始發(fā)展階段，工藝水平落后、生產(chǎn)規(guī)模小、成本高，尚不能與常規(guī)能源進行競爭。
相對于化石能源而言，多數(shù)可再生能源能量密度低、分散性強、不穩(wěn)定、不連續(xù)，隨時間、季節(jié)以及氣候等變化，造成現(xiàn)有可再生能源利用技術的成本高、效率低，大規(guī)模推廣應用困難。為使太陽能能夠連續(xù)、穩(wěn)定地輸出并最終可以獨立地同常規(guī)能源競爭，必須很好地解決蓄能問題。
氫具有能量密度高、無污染、可儲存、可運輸?shù)纫幌盗袃?yōu)點。隨著燃料電池技術的迅猛發(fā)展，氫作為首選燃料顯得越來越重要。地球上自然存在的單質(zhì)氫很少，氫多以化合態(tài)存在，最常見的形式是水和有機物（如石油、天然氣、煤炭及生物質(zhì)等）。制氫就是從各種氫的化合物中提取單質(zhì)氫的過程，這一過程需要耗費能源，這些能源既可是化石能源，也可是核能和各種可再生能源。目前相當一部分工業(yè)用氫來源于天然氣、石油和煤等化石能源，雖然化石能源制氫的生產(chǎn)技術與工藝成熟，但由于資源有限、不可再生，且在生產(chǎn)過程中排放大量CO2，因而只能作為過渡性的制氫技術。
目前將氫作為能源載體或燃料使用仍過于昂貴。與化石能源制氫相比，目前可再生能源制氫技術還不成熟，經(jīng)濟上缺乏競爭力。國際上許多大型氫能研究計劃都把利用可再生能源生產(chǎn)廉價氫作為重要目標。如國際能源署（IEA）1977年啟動“氫能生產(chǎn)及利用協(xié)定”，將氫能的研究推向國際化，其戰(zhàn)略目標是在21世紀開創(chuàng)“氫能經(jīng)濟新時代”，日本政府的“新日光計劃”、世界能源網(wǎng)計劃“WE-Net”等將高效光解水制氫技術、儲氫和氫燃料電池發(fā)電技術等作為主要研究課題，計劃在2030年實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模的氫能生產(chǎn)和利用。
直接利用太陽能分解水制氫是最具吸引力的可再生能源制氫途徑，也是全世界科學界關注的熱點。長期以來，困擾太陽能光解水制氫研究的主要問題，在于人們所發(fā)現(xiàn)和研制的光催化劑大多僅在紫外光區(qū)（波長小于400NM）穩(wěn)定有效，而紫外光僅占太陽光總能譜的不足5‰，能夠在可見光區(qū)使用的光催化劑不但催化活性低，而且?guī)缀醵即嬖诠飧g現(xiàn)象，需使用犧牲劑進行抑制，能量轉(zhuǎn)化效率低。同時缺乏能夠使光生電荷與空穴有效分離，并阻止產(chǎn)出的氫氣和氧氣重新結合等逆反應發(fā)生的合適的光催化體系。因此尋找和制備高效穩(wěn)定低成本的可見光催化劑以及構建有效的光解水制氫體系成為太陽能光解水制氫技術發(fā)展的關鍵。
利用太陽能規(guī)模制氫從能源、材料、化學、生物等學科領域綜合滲透與交叉的角度出發(fā)，將重點進行太陽能光解水、太陽能熱解水和生物質(zhì)制氫兩類可再生能源制氫的基礎理論研究，致力于建立大規(guī)模高效低成本制氫的理論與技術體系，形成一系列具有自主知識產(chǎn)權的高新技術成果，帶動和促進能源、材料、化工、生物等學科和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為我國能源可持續(xù)發(fā)展奠定堅實的科學理論和關鍵技術基礎。
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編輯：郭烈錦
來源：中國石油報
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http:www.mangadaku.com/news/2006-2/20062893810.html
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