1、氢能利用所面临的问题及解决方案问题：1.制备氢气所消耗的能量比所得到的能量更多，这使得制备氢气并不实惠。我们必须寻找更加高效、廉价的制备氢气的方法。氢气能否广泛使用，制氢工艺是基础，目前主要的制氢工艺主要包括：1）采用矿物燃料、核能、太阳能、水能、风能及潮汐能等方式电解水制备氢气是目前的主要研究方向，其中以利用太阳能制氢的研究最多也最有前途；2）热化学循环分解水制氢方法是在水反应系统中加人中间物，经历不同的反应阶段，最终将水分解为氢和氧，且中间物不消耗；3）光化学制氢是在有光照催化剂作用下，促使水解制得氢气；4）矿物燃料制氢是利用化学方法将矿物中的氢元素提取出来的方法，如煤的焦化、煤的气化等；
2、5）生物质制氢是在将生物体中的氢元素通过裂解或者气化的方法提取出来的方法；6）各种化工过程副产品氢气的回收，如氯碱工业、冶金工业等。水电解制氢、生物质制氢等制氢方法，现已形成规模，其中，低价电解水制氢方法在今后仍将是氢能规模制备的主要方法，目前应用中尚需要降低电耗。2.氢气的存储。(1 ）有机氢化物储氢材料，分为稀土系储氢合金（LaNi）、镁基储氢材料、钛系储氢材料、钒基固溶体型储氢材料，优点是安全可靠，储氢能耗低，单位体积储氢密度高，还可以将氢气纯化、压缩，是目前最常用的储氢材料（2）碳质储氢材料，分为超级活性炭吸附储氢、碳纳米管/纳米碳纤维吸附储氢，对少数的杂质气体不敏感，可反复使用（3）
3、络合物储氢材料（4）有机物储氢材料，借助不饱和液体有机物和氢的一对可逆反应来实现，优点是储氢量大，便于存储和运输，可多次循环使用，加氢反应可放出大量热供使用。3.氢气的运输。氢运输主要运输四种状态的氢：低压氢气、高压氢气、液氢和固态氢（金属氢化物储氢和有机氢化物储氢等）。运输技术主要有管道运输、机动车运输、船运。选择何种运输方式基于以下四点综合考虑：运输过程的能量效率、氢的运输量、运输过程氢的损耗、运输里程。液氢运输的能量效率高，但是仅液化过程就消耗三分之一的氢能量，同时还存在氢气蒸发和运输设备绝缘的复杂技术要求。可见，液氢只适合于短途运输。采用船运或卡车运输氢气目前最为常见，但运输的量非常有
4、限：对于20MPa 压缩氢气，运输 500Kg 氢需要 40t 的卡车。低压氢气的管道运输在欧洲和美国已有 70 多年的历史。1938 年，位于德国莱茵鲁尔工业区的 HULL 化工厂建立了世界上第一条输氢管道，全长 208 公里。目前，全球用于输送工业氢气的管道总长已超过 1000 公里，操作压力一般为 1-3MPa，输气量 3108900Kg/h，其中德国拥有 208 公里，法国空气液化公司在比利时、法国、新西兰拥有 880 公里，美国也已达到 720 公里。在美国，管道输氢的能量损失约为 4%，低于电力输送的电力损失（8%）。实际上，目前的天然气管道也可用来输送氢气。值得注意的是，尽量使用
5、含碳量低的材料来制造管道，并加强维护，减少因氢脆现象（氢脆金属由于吸氢引起韧性或延性下降的现象）而导致氢气逃逸。对于大规模集中制氢和长距离输氢来说，管道运输是最合适的。固态氢运输容易，不存在氢的逃逸问题，但目前固态氢的能量密度小，运输的能量效率相对较低。4.氢气使用的安全性。氢虽然有很好的可运输性，但不论是气态氢还是液氢，它们在使用过程中都存在着不可忽视的特殊问题。首先，由于氢特别轻，与其他燃料相比在运输和使用过程中单位能量所占的体积特别大，即使液态氢也是如此。其次，氢特别容易泄漏，以氢作燃料的汽车行驶试验证明，即使是真空密封的氢燃料箱，每 24h 的泄漏率就达 2，而汽油一般一个月才泄漏 1。因此对贮氢容器和输氢管道、接头、阀门等都要采取特殊的密封措施。第三， 液氢的温度极低，只要有一点滴掉在皮肤上就会发生严重的冻伤，因此在运输和使用过程中应特别注意采取各种安全措施。氢气的使用对其纯度也有很高的要求，不纯的氢气在使用中很可能发生爆炸等事故。
