目前制氫原料仍以化石燃料為主，存在制氫成本高、碳排放污染等問題。綠色氫能是指利用可再生能源（風(fēng)能、太陽能、水能等）轉(zhuǎn)化的電力電解水所制備的氫氣，因其從生產(chǎn)到消費(fèi)全過程碳排放量幾乎為零而被稱為 “綠氫”。

電解水制氫

利用可再生能源電解水制氫是最成熟的綠色制氫技術(shù)。電解水技術(shù)設(shè)備簡單、技術(shù)成熟、無污染，由于其成本相對較高、效率低、能耗大等因素制約了電解水制氫技術(shù)的商業(yè)化推廣。根據(jù)電解質(zhì)種類不同，典型的電解水制氫技術(shù)主要分為以下幾類:堿性電解、質(zhì)子交換膜電解、固體聚合物陰離子交換膜電解、固體氧化電解。

目前，堿性電解水制氫技術(shù)發(fā)展最為成熟，制氫成本也相對較低，已基本實(shí)現(xiàn)工業(yè)大規(guī)模應(yīng)用，但能效較低；PEM電解水制氫技術(shù)具有更寬泛的運(yùn)行功率范圍及更短的啟動時間，可實(shí)現(xiàn)高電流密度電解、功耗低、體積小、生成氣體純度高、容易實(shí)現(xiàn)高壓化，能夠很好適應(yīng)可再生能源的波動性，國外發(fā)展較為成熟，已開始商業(yè)應(yīng)用，但我國基本處于實(shí)驗(yàn)研發(fā)階段。

太陽能制氫

太陽能制氫技術(shù)主要有光催化法制氫、熱化學(xué)制氫、人工光合作用制氫等。光催化分解水制氫的過程比較復(fù)雜，光催化劑制氫效率較高，可用的材料較多，但是轉(zhuǎn)換率偏低。光催化制氫技術(shù)的重點(diǎn)主要集中在開發(fā)具有催化活性高、穩(wěn)定性好、成本低的光催化劑。

熱化學(xué)制氫技術(shù)是利用聚光器加熱水，當(dāng)溫度達(dá)到2500K以上時分解為氫氣和氧氣。該制氫技術(shù)方法簡單，效率高，但需要高倍聚光器才能獲得分解所需的溫度。研究發(fā)現(xiàn)，熱化學(xué)制氫技術(shù)在光照條件下可以利用光催化劑降低對溫度的要求。人工光合作用制氫技術(shù)是模擬植物的光合作用，利用太陽光制氫，制氫過程與電解水相似，制氫效率快，環(huán)境友好，但轉(zhuǎn)化效率低，發(fā)展緩慢。

太陽能制氫技術(shù)仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，目前美國斯坦福大學(xué)、中國清華大學(xué)、中國科學(xué)院大連化物所等都在進(jìn)行光催化制氫技術(shù)的相關(guān)研究。

生物質(zhì)制氫

生物質(zhì)制氫技術(shù)是一種高效無污染的生物工程技術(shù)，原料豐富、工作環(huán)境簡單、生產(chǎn)費(fèi)用低、可再生、低消耗，是未來規(guī)?；茪涞闹匾緩?。生物質(zhì)制氫技術(shù)目前主要有微生物法和熱化學(xué)轉(zhuǎn)化法。微生物法制氫技術(shù)包括光發(fā)酵法制氫、暗發(fā)酵法制氫和光合生物制氫。熱化學(xué)轉(zhuǎn)化法制氫技術(shù)包括生物質(zhì)氣化法制氫、生物質(zhì)熱解法制氫、生物質(zhì)超臨界法制氫。

目前國內(nèi)外生物質(zhì)氣化法制氫和生物質(zhì)熱解法制氫技術(shù)較為成熟，已進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化推廣。微生物法制氫技術(shù)與生物質(zhì)超臨界法制氫技術(shù)尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。生物質(zhì)氣化法制氫的關(guān)鍵氣化技術(shù)雖已成熟，但由于生物質(zhì)氣化規(guī)模小，現(xiàn)主要用于供熱、發(fā)電等用途。如將其用于規(guī)?；茪湫枰涮椎闹茪湎到y(tǒng)，較為復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)性差，目前還未建成生物質(zhì)氣化制氫工業(yè)化裝置。

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