氫能是一種高級(jí)能源?？梢酝ㄟ^分解水或其他方式將太陽能轉(zhuǎn)換為氫能，即通過太陽能產(chǎn)生氫。主要方法如下：1.太陽能電解水產(chǎn)生氫氣。目前，電解水制氫是一種廣泛使用且相對(duì)成熟的方法，效率高（75％-85％），但它消耗大量電能。使用常規(guī)電力生產(chǎn)氫不會(huì)在能源利用方面獲得回報(bào)。因此，只有大大降低了太陽能發(fā)電的成本，才可以使用大規(guī)模的水電解來產(chǎn)生氫。 2.太陽熱分解水產(chǎn)生氫。當(dāng)水或蒸汽加熱到3000K以上時(shí)，水中的氫氣和氧氣會(huì)分解。該方法具有高的制氫效率，但是需要高功率的濃縮器來獲得如此高的溫度。該方法通常不用于產(chǎn)生氫。 3.通過太陽熱化學(xué)循環(huán)制氫。為了降低太陽能直接熱分解水以產(chǎn)生氫氣所需的高溫，開發(fā)了一種熱化學(xué)循環(huán)制氫方法，即向水中添加一種或幾種中間體，然后加熱至較低的溫度，然后通過不同的反應(yīng)階段。水被分解成氫氣和氧氣，中間體不被消耗，可以循環(huán)使用。熱化學(xué)循環(huán)分解的溫度大約為900-1200K，這是普通旋轉(zhuǎn)拋物線鏡式冷凝器容易達(dá)到的溫度，水的分解效率為17.5％-75.5％。主要問題是中間體的減少，即使減少99.9％-99.99％，也必須補(bǔ)充0.1％-0.01％，這會(huì)影響氫氣的價(jià)格并造成環(huán)境污染。 4.太陽光化學(xué)分解水產(chǎn)生氫。該制氫過程與上述熱化學(xué)循環(huán)制氫相似。將一定的光敏物質(zhì)作為催化劑添加到水中，以增加在陽光下對(duì)長波光能的吸收，并且氫通過光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生。日本某人利用碘對(duì)光的敏感性來設(shè)計(jì)包括光化學(xué)和熱電反應(yīng)在內(nèi)的全面的制氫工藝。它每小時(shí)可以產(chǎn)生97升氫氣，效率約為10％。 5.太陽光電化學(xué)電池分解水產(chǎn)生氫。 1972年，日本的Honda Kenichi等人使用n型二氧化鈦半導(dǎo)體電極作為陽極，并使用鉑黑作為陰極來制造太陽能光電化學(xué)電池。在陽光下，陰極產(chǎn)生氫，陽極產(chǎn)生氧。兩個(gè)電極使用導(dǎo)線，通過該連接將有電流通過，即光電化學(xué)電池在陽光照射下同時(shí)實(shí)現(xiàn)水的分解以產(chǎn)生氫，氧并獲得電能。該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果引起了全世界科學(xué)家的高度關(guān)注，被認(rèn)為是太陽能技術(shù)的突破。然而，光電化學(xué)電池的制氫效率很低，僅為0.4％，只能吸收日光中的紫外線和近紫外線，電極易腐蝕，性能不穩(wěn)定，尚未達(dá)到實(shí)用化。要求。 6.陽光配合物，催化水分解產(chǎn)生氫。自1972年以來，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)三重吡啶加標(biāo)絡(luò)合物的激發(fā)態(tài)具有轉(zhuǎn)移電子的能力，并催化該絡(luò)合物的電荷轉(zhuǎn)移反應(yīng)，因此建議利用此過程通過水的光解產(chǎn)生氫。該絡(luò)合物是催化劑，其作用是吸收光能??，產(chǎn)生電荷分離，電荷轉(zhuǎn)移和聚集，并通過一系列偶聯(lián)過程，最終將水分解為氫和氧。水的復(fù)雜催化分解以產(chǎn)生氫氣尚未成熟，研究工作仍在繼續(xù)。 7.通過生物光合作用產(chǎn)生氫。 40多年前發(fā)現(xiàn)，綠藻可以在厭氧條件下釋放氫，十多年前發(fā)現(xiàn)，許多藻類藍(lán)藻等藍(lán)藻在一段時(shí)間內(nèi)適應(yīng)無氧環(huán)境，并且在某些條件下具有光合作用釋放。氫。目前，由于對(duì)光合作用和藻類氫的釋放機(jī)理的了解不足，藻類氫的釋放效率非常低，實(shí)現(xiàn)工程制氫的距離還很遠(yuǎn)。據(jù)估計(jì)，如果藻類光合作用的產(chǎn)氫效率提高到10％，藻類每天每平方米可產(chǎn)生9摩爾氫，并且50,000平方公里的太陽能可以滿足美國的所有燃料需求。國家通過光合氫釋放項(xiàng)目。 。