PDF《化学制氢技术研究进展》

收稿:2003 年12 月,收修改稿:2004 年11 月 *通讯联系人: email: zhanghm@ dicp.

ac. cn 化学制氢技术研究进展 吴川张华民* 衣宝廉 (中国科学院大连化学物理研究所 燃料电池工程中心 大连 116023) 摘要本文综述了化学制氢技术的新近研究进展.氢能作为一种很有应用前景的载能体, 已得到越 来越广泛的研究和应用.在化学制氢、 电解水制氢、 生物制氢这三种制氢模式中, 化学制氢仍是近期主要的 制氢方式, 其中催化重整制氢仍然是大规模制氢的主流.随着燃料电池这一环境友好的发电方式在技术上 的不断突破, 诸如生物质制氢、 金属置换制氢、 太阳能制氢、 金属氢化物制氢等许多其他的化学制氢技术得到 了迅速的发展, 并将伴随着燃料电池、 氢燃料发动机等技术的发展和应用, 一同步入氢能时代. 关键词 制氢 燃料电池 重整 生物质 金属 太阳能 金属氢化物 中图分类号:O613.2;

TQ116.2 文献标识码:A 文章编号:1005-281X (2005) 03-0423-07 Recent Advances in Hydrogen Generation with Chemical Methods Wu Chuan Zhang Huamin* Yi Baolian (Fuel Cell R&

D Center,Dalian Institute of Chemical Physics,Chinese Academy of Sciences,Dalian 116023,China) Abstract Recent advances in hydrogen generation with chemical methods are reviewed. As an attractive alternative energy source,hydrogen energy has been studied widely and intensively. Among the three hydrogen generation modes, (1)with chemical methods (2)from electrolysis of water (3)by biologic methods,the first is the major method for mass production of hydrogen,in which catalysis reforming holds a large proportion of the total output. Along with the developments of fuel cell techniques,novel hydrogen generation techniques,such as hydrogen generation with biomasses, metals,solar energy or metal hydrides,have attracted more and more attention. These hydrogen generation techniques have a promising future in the coming hydrogen age,accompanied with the R&

D of fuel cells and hydrogen engines. Key words hydrogen generation;

fuel cells;

reforming;

biomasses;

metals;

solar energy;

metal hydrides

一、引言人类能源体系的结构在不断地变化, 经历了一 个以煤、 植物体等固体燃料为主, 到以石油、 烃类等 液体燃料为主的转变, 目前正向以天然气、 氢气等气 体燃料为主的方向进行转变 [1] .这种变化表明, 从21 世纪中期开始, 人类社会将逐渐步入氢经济时代. 作为一种可再生的二次能源, 氢的热值高, 反应 速度快, 可通过多种反应途径制得, 能以气态或液态 储存, 并可储存于固体化合物中, 因此可采取各种经 济的方式有效地运输, 适应各种工业需求.氢在释 放能量后的副产物是水, 这是个环境友好的过程. 虽然氢能距离广泛应用还有较长时间, 但对其的研 究和开发对于解决人类可持续发展中所面临的能源 问题却具有重要意义. 目前, 氢能正得到越来越多的研究和应用.通 过燃料电池这种发电方式, 能够将氢高效地转化为 电能, 可以驱动机车和电动工具, 给家庭、 工厂、 社区 等各种场合提供固定电源或不间断电源.日本早在

1993 年就花大量资金启动了一个预期持续

28 年的 长期能源项目― ― ― 世界能源网 (WE-NET) .这一 项目采取国际合作的方式, 对清洁能源, 尤其是氢能 进行研究和开发.其第一阶段从

1993 年到

1998 年, 主要致力于建立储运和供给氢能的基础设施网 第17 卷第3期2005 年5月化学进展PROGRESS IN CHEMISTRY Vol.17 No.3 May,2005 络;