氢气是一种清洁能源，但它的制取、存储和运输都很困难。美国科学家研究出了一种用多糖制取氢的新技术，有望解决这方面的问题。日前，该国弗吉尼亚理工学院、橡树岭国家实验室和乔治亚大学联合宣称，这项可以加速推动人类进入氢时代的新技术有望于近期实现商业化应用。
　　以这项新技术为基础，未来的氢动力汽车将以易于存储的碳水化合。物如淀粉为燃料，碳水化合物和水在特殊的酶作用下分解产生氢气，通过燃料电池产生电力，驱动汽车前进。
　　
　　汽车行驶中制取氢气
　　
　　淀粉、纤维素等碳水化合物中含有大量的氢，但它们非常稳定，只有在酶的作用下才会分解。科学家利用合成生物学的方法，使用由13种酶组成的混合物，将碳水化合物和水转变成二氧化碳和氢气。实验显示，这一反应在约30℃和1个大气压的条件下即可发生。将二氧化碳抽除后，氢气进入燃料电池产生电力，副产物水可以循环利用。在反应中，氢是主要产物，效率比自然界里厌氧菌分解生物物质产生氢的效率高3倍，每磅氢的成本可能低于1美元。
　　目前，人类主要用天然气制取氢，气态的氢不易运输和储存，这些因素阻碍了氢动力汽车的发展。利用这项新技术，汽车无须携带氢气罐，而只需携带淀粉等碳水化合物，便可在运转时现场制取氢气。研究人员说，燃料箱容量为12加仑的汽车可携带约27千克淀粉，相当于4千克氢，可供汽车行驶300英里。每千克淀粉产生的能量相当于1.12千克汽油所产生的能量。
　　据日本矢野经济研究所的一份报告认为，到2010年，全球氢燃料汽车的普及数量将达约4万辆。目前，许多大汽车厂商都有氢燃料电池项目，其中日本本田的氢燃料电池轿车已通过检测，成为商品车。
　　随着石油价格越来越高，世界各国都开始实行能源多样化战略，加大新能源的研发力度。而在各种新能源中，氢能源是目前最有可能实现实用化的新能源。
　　
　　工业应用的步伐大大加快
　　
　　2004年10月，以色列魏兹曼研究院宣布，该院科学家已发现开发氢能源的新技术，通过创造容易储存的中间能源的方法，使利用氢能变得容易和可行。该研究院能源研究中心主任贾克巴·卡里教授认为，通过多年研究，他们已经实现了从科学理论转化为实用技术的突破，从目前试验效果来看，这一技术使氢能源进入工业应用的步伐大大加快。
　　世界许多国家的科学家都在积极探索氢能利用的新技术和新方法，但目前对氢能的利用尚未进入实用化阶段，氢能在生产、储存和运输方面不仅成本高，而且非常困难。这一技术方法的主要内容是，在有木炭的太阳能反应堆里，用聚焦的太阳光线将一种金属矿石如氧化锌，加热到1200℃。在加热过程中，矿物质产生分解，释放出氧和气态锌。不久，这种气态锌会浓缩成一种锌粉末，然后再让这种锌粉末与水发生反应，产生氢和氧化锌。前者可以作为能源输出使用，后者则被再次送还到太阳能反应堆里。在近日的试验中，研究人员利用一个300千瓦的装置，在一个小时的时间里，从氧化锌中分解出了45公斤的锌粉末，超过了预期目标。
　　由于这一过程无任何污染，而且相关物质——锌是一种容易储存和运输的物质，因此可以按需要来生产氢。另外，这种技术还为用化学形式储存太阳能并按照需要释放太阳能提供了新的方法。除氧化锌以外，目前，研究人员还在研究和试验其它种类的金属矿物质在太阳能转化中的作用和效果。
　　
　　开发利用氢能是大势所趋
　　
　　现在，世界上越来越多的国家高度重视氢能的开发。美国总统布什去年初签署了一项指令，决定今后5年为开发氢能源拨款22亿美元，目的是将美国对石油矿物能源的依赖减少到最低程度。他在华盛顿举行的能源论坛会上说：“一旦美国的氢能开发进入商业化，我们就能在2040年以前至少使每天的石油消耗量减少1100万桶。”
　　美国著名石油专家埃克诺米迪斯博士预测：主宰未来世界的主要能源将是氢气。他指出，人类社会发展所需的主力能源基本是按照含碳量越来越低的趋势演变的，先是木材，然后是煤炭，现在主要是石油，接着将是天然气，最后则是不含碳的氢气。尽管人类对石油和天然气的勘探仍然可以不断获得新的发现，但这两种处于自然状态的烃类(碳氢化合物)能源具有不可再生性，总体储量是在减少。而依赖科技的发展，人类今后却可以源源不断地获取氢气，使之成为可循环使用的高效环保能源。埃克诺米迪斯预见，在未来的两个世纪里，氢将会作为从碳氢化合物中衍生出来的烯料进入到世界经济领域中来，而它最终将会从碳氢化合物中产生出来，并且主要将来源于水。不过，石油和天然气的主力能源地位还将维持相当长的时间。根据他的计算，石油资源在未来三个世纪是不会枯竭的，而天然气将成为21世纪的主导能源形式。到2020年，石油和煤炭在世界能源消费中的比例将分别降到18％和23％，天然气的比重将增加到48％。
　　
　　环保政策驱动氢能开发
　　
　　进入20世纪90年代后，尤其是近几年，很多国家对氢能的开发步伐明显加快。据美国能源部下属新能源开发中心的调查，过去5年，工业化国家在氢能开发领域的投入年均递增22.5％，而此前5年约为11％。据分析，氢能开发技术成果的大批商业化是导致氢能开发进入实用化的重要原因。
　　分析表明，推动氢能开发的另一个重要原因，是工业化国家日趋严格的环保政策，其中尤其对汽车排污规定了更为严格的限制要求。调查表明，在世界上40家重要的汽车厂商中，已有25家决定考虑采用氢能。因此，近年来，在国际车坛出现了氢能汽车开发热潮。早在1997年，美国原克莱斯勒公司宣称研制成功新型燃料电池汽车，所用燃料就是直接从汽油中提取的氢。此外，德国的戴一克公司、日本的丰田公司等也研制成功类似的环保型汽车。实验证明，使用氢燃料电池的汽车排放的碳仅为常规内燃机的30％，造成的大气污染仅为内燃机的5％。美国汽车工业协会预测，到2005年，美国将生产约60万辆～100万辆以氢为燃料的电池电动汽车。
　　除汽车外，从2002年开始，美国、欧洲和日本已开始在飞机上推广氢燃料，目前正在进行半商业性试验。据欧洲空中客车公司预测，最迟将于2006年，欧洲生产的飞机将大规模采用液氢为燃料。由于液态氢的工作温度为零下253℃，所以必须改动目前的飞机燃料系统。德国戴姆勒一奔驰航空航天公司以及俄罗斯航天公司已从1996年开始进行试验，其进展证实，在配备有双发动机的喷气机中使用液氢，其安全性有足够保证。现在的问题主要是解决氢能的贮存和生产成本问题。同等重量的氢和汽油相比，它提供的能量是汽油的3倍，但即使在液态下，它也需要4倍于汽油的容积。因此，飞机设计师们开始将传统的机翼设计成可以容纳更多液氢的新型构造。
　　
　　 风险投资吸收巨额资金
　　
　　据美国克里夫兰市场咨询公司最近的调查报告指出，鉴于技术不断成熟，开发成本逐年下降，投资风险趋于释放，使氢能开发成为当前新能源上马呼声最高的项目之一，巨额资金源源而来。据统计，过去10年，工业化国家用于氢能源开发的资金年均递增17.5％，超过其它新能源。预计2010年以前，全世界进入氢能源开发和商业化应用的资金可高达500亿美元，其中70％集中在发达国家。
　　美国能源部下属的国家实验室已决定同企业合作，重点开发高效率、低成本的氢生产工艺。日本工业技术院从1995年起开始由政府提供资金研究以氢气取代城市煤气，2001～2005年由政府提供的科研资金达1200亿日元，预计2010年以前此项费用预算可达2500亿日元。日本的长远目标是逐渐减少对进口石油、天然气的依赖，政府的另一意图是，通过氢能的开发和应用，培育一个在21世纪大有作为的新兴产业和相关的服务业。日本产业界相信，进入21世纪后，氢能生产设备将逐步成为市场热点，其潜在市场规模将达数百亿美元以上。
　　作为一次性能源的石油终会有枯竭的一天，氢作为重要的可再生的新能源不仅能实现未来人类的可持续发展，还可以降低治理环境污染的发展成本。对于石油进口国来说，又可以降低购买石油的生产成本，这对保证国家安全、降低能源风险也具有特殊意义。