有统计显示，我国所蕴藏的生物质能资源达到近年能源年消耗总量（13亿吨标准煤）的一半，而太阳能资源更是能源年消耗总量的2000倍。在传统能源日趋匮乏的今天，新能源对于保障能源安全的作用不可忽视。
众所周知，能源是人类赖以生存、发展的物质基础。保障能源安全，已成为世界各国政府的重要目标。能源的发展不但要保证量的需要，而且必须满足可持续发展对质的要求。利用太阳能分解水和生物质制氢，可以将能量密度低、分散性强、不稳定、不连续、随时间、季节以及气候变化的可再生能源转化为能量密度高、可储存、可运输、无污染的氢能，是最具发展前途的可再生能源利用途径之一，也是当前能源科学技术基础研究国际竞争的焦点之一，对解决能源紧缺、减小环境污染压力具有重大意义。
据统计，我国太阳能和生物质能的资源量分别约为近年能源年消耗总量的2000倍和0.5倍，开发潜力巨大。但截至目前，我国仍缺乏高效低成本大规模利用可再生能源的有效手段，大多数可再生能源利用技术仍处于初始发展阶段，工艺水平落后、生产规模小、成本高，尚不能与常规能源进行竞争。
相对于化石能源而言，多数可再生能源能量密度低、分散性强、不稳定、不连续，随时间、季节以及气候等变化，造成现有可再生能源利用技术的成本高、效率低，大规模推广应用困难。为使太阳能能够连续、稳定地输出并最终可以独立地同常规能源竞争，必须很好地解决蓄能问题。
氢具有能量密度高、无污染、可储存、可运输等一系列优点。随着燃料电池技术的迅猛发展，氢作为首选燃料显得越来越重要。地球上自然存在的单质氢很少，氢多以化合态存在，最常见的形式是水和有机物（如石油、天然气、煤炭及生物质等）。制氢就是从各种氢的化合物中提取单质氢的过程，这一过程需要耗费能源，这些能源既可是化石能源，也可是核能和各种可再生能源。目前相当一部分工业用氢来源于天然气、石油和煤等化石能源，虽然化石能源制氢的生产技术与工艺成熟，但由于资源有限、不可再生，且在生产过程中排放大量CO2，因而只能作为过渡性的制氢技术。
目前将氢作为能源载体或燃料使用仍过于昂贵。与化石能源制氢相比，目前可再生能源制氢技术还不成熟，经济上缺乏竞争力。国际上许多大型氢能研究计划都把利用可再生能源生产廉价氢作为重要目标。如国际能源署（IEA）1977年启动“氢能生产及利用协定”，将氢能的研究推向国际化，其战略目标是在21世纪开创“氢能经济新时代”，日本政府的“新日光计划”、世界能源网计划“WE-Net”等将高效光解水制氢技术、储氢和氢燃料电池发电技术等作为主要研究课题，计划在2030年实现工业规模的氢能生产和利用。
直接利用太阳能分解水制氢是最具吸引力的可再生能源制氢途径，也是全世界科学界关注的热点。长期以来，困扰太阳能光解水制氢研究的主要问题，在于人们所发现和研制的光催化剂大多仅在紫外光区（波长小于400NM）稳定有效，而紫外光仅占太阳光总能谱的不足5‰，能够在可见光区使用的光催化剂不但催化活性低，而且几乎都存在光腐蚀现象，需使用牺牲剂进行抑制，能量转化效率低。同时缺乏能够使光生电荷与空穴有效分离，并阻止产出的氢气和氧气重新结合等逆反应发生的合适的光催化体系。因此寻找和制备高效稳定低成本的可见光催化剂以及构建有效的光解水制氢体系成为太阳能光解水制氢技术发展的关键。
利用太阳能规模制氢从能源、材料、化学、生物等学科领域综合渗透与交叉的角度出发，将重点进行太阳能光解水、太阳能热解水和生物质制氢两类可再生能源制氢的基础理论研究，致力于建立大规模高效低成本制氢的理论与技术体系，形成一系列具有自主知识产权的高新技术成果，带动和促进能源、材料、化工、生物等学科和产业的发展，为我国能源可持续发展奠定坚实的科学理论和关键技术基础。
众所周知，能源是人类赖以生存、发展的物质基础。保障能源安全，已成为世界各国政府的重要目标。能源的发展不但要保证量的需要，而且必须满足可持续发展对质的要求。利用太阳能分解水和生物质制氢，可以将能量密度低、分散性强、不稳定、不连续、随时间、季节以及气候变化的可再生能源转化为能量密度高、可储存、可运输、无污染的氢能，是最具发展前途的可再生能源利用途径之一，也是当前能源科学技术基础研究国际竞争的焦点之一，对解决能源紧缺、减小环境污染压力具有重大意义。
据统计，我国太阳能和生物质能的资源量分别约为近年能源年消耗总量的2000倍和0.5倍，开发潜力巨大。但截至目前，我国仍缺乏高效低成本大规模利用可再生能源的有效手段，大多数可再生能源利用技术仍处于初始发展阶段，工艺水平落后、生产规模小、成本高，尚不能与常规能源进行竞争。
相对于化石能源而言，多数可再生能源能量密度低、分散性强、不稳定、不连续，随时间、季节以及气候等变化，造成现有可再生能源利用技术的成本高、效率低，大规模推广应用困难。为使太阳能能够连续、稳定地输出并最终可以独立地同常规能源竞争，必须很好地解决蓄能问题。
氢具有能量密度高、无污染、可储存、可运输等一系列优点。随着燃料电池技术的迅猛发展，氢作为首选燃料显得越来越重要。地球上自然存在的单质氢很少，氢多以化合态存在，最常见的形式是水和有机物（如石油、天然气、煤炭及生物质等）。制氢就是从各种氢的化合物中提取单质氢的过程，这一过程需要耗费能源，这些能源既可是化石能源，也可是核能和各种可再生能源。目前相当一部分工业用氢来源于天然气、石油和煤等化石能源，虽然化石能源制氢的生产技术与工艺成熟，但由于资源有限、不可再生，且在生产过程中排放大量CO2，因而只能作为过渡性的制氢技术。
目前将氢作为能源载体或燃料使用仍过于昂贵。与化石能源制氢相比，目前可再生能源制氢技术还不成熟，经济上缺乏竞争力。国际上许多大型氢能研究计划都把利用可再生能源生产廉价氢作为重要目标。如国际能源署（IEA）1977年启动“氢能生产及利用协定”，将氢能的研究推向国际化，其战略目标是在21世纪开创“氢能经济新时代”，日本政府的“新日光计划”、世界能源网计划“WE-Net”等将高效光解水制氢技术、储氢和氢燃料电池发电技术等作为主要研究课题，计划在2030年实现工业规模的氢能生产和利用。
直接利用太阳能分解水制氢是最具吸引力的可再生能源制氢途径，也是全世界科学界关注的热点。长期以来，困扰太阳能光解水制氢研究的主要问题，在于人们所发现和研制的光催化剂大多仅在紫外光区（波长小于400NM）稳定有效，而紫外光仅占太阳光总能谱的不足5‰，能够在可见光区使用的光催化剂不但催化活性低，而且几乎都存在光腐蚀现象，需使用牺牲剂进行抑制，能量转化效率低。同时缺乏能够使光生电荷与空穴有效分离，并阻止产出的氢气和氧气重新结合等逆反应发生的合适的光催化体系。因此寻找和制备高效稳定低成本的可见光催化剂以及构建有效的光解水制氢体系成为太阳能光解水制氢技术发展的关键。
利用太阳能规模制氢从能源、材料、化学、生物等学科领域综合渗透与交叉的角度出发，将重点进行太阳能光解水、太阳能热解水和生物质制氢两类可再生能源制氢的基础理论研究，致力于建立大规模高效低成本制氢的理论与技术体系，形成一系列具有自主知识产权的高新技术成果，带动和促进能源、材料、化工、生物等学科和产业的发展，为我国能源可持续发展奠定坚实的科学理论和关键技术基础。
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编辑：郭烈锦
来源：中国石油报
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本文链接：太阳能制氢：留住天赐的光和热
http:www.cps800.com/news/2006-2/20062893810.html
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