本文发表在 rolia.net 枫下论坛如果我们彻底去掉碳，转而烧纯氢，能量就不会受到碳的影响而损失。氢是一种比石油，甚至汽油能量更为集中的燃料。如果用在内燃机上，和同等重量的汽油相比, 氢将产生近3倍的能量，和少得多的排放物。
至于缺点，显而易见，就是自然界不存在纯净态的氢, 而必须靠工艺提炼出来。方法之一是靠分离, 或分解化石燃料, 如沼气或汽油来产生. 但其他的方法也存在。如果你让电流通过纯净水，电能将使氢原子分裂脱离氧原子, 其他氢原子形成新的组合，既氢气。这些新的氢气分子携带着通过电流所获得的能量。这个过程中，即电解法，是最早的制氢方法，目前它仍是工业过程中获得纯净氢的最常用的方法。然而, 电解的真正妙处, 就是这个过程可以逆转。 1839年，英国一名叫威廉格罗夫的科学家发现，在某些条件下，如果氢气和氧气被重组，形成水，储存在氢中的能量会以电流的形式释放出来，并产生少量的热。简而言之，格罗夫发明了燃料电池。
一个半世纪后，格罗夫的发现在很大程度上仍维持不变。最简单的燃料电池,也就是一个分成两格的盒子。纯氢气(既成对的氢原子)，被注入其中一格。氧气被注入另一格。在盒子内部, 氢同一种被
称为催化剂的特殊金属(通常是铂)接触, 并发生化学反应, 将氢气分子分裂成单一的氢原子.但氢原子十分不稳定;受到在另一格里的氧原子的强烈吸引, 很快氢氧重新组合, 形成水.
然而，燃料电池的特殊设计使得这种氢氧重组不那么容易进行。在两个格子之间加上了一种称为电解质的物质。电解质象一个奇妙的有选择性的滤网：它只允许氢原子的核(被称为质子)通过进入另一个格子和氧气汇合。相比之下，电子，那个小小的围绕质子旋转的带电粒子，被从氢原子中剥离出来，并通过特定的金属丝汇集导出。
这就是燃料电池发电的原理。这些分离出的电子聚集在一起, 就形成了电流. 可以做各种工作，如照明, 或驱动电动马达转动。每一次氢原子越过电解质屏障，一个电子就传导到金属丝上，积少成多, 直到形成一个名副其实的电流. 电子并非就永远消失了。在通过灯泡照明或驱动电机后，电子又通过另一条金属线返回到燃料电池，但这一回是在电解质屏障的另一边。在这里，他们重返氢质子，双方再次结合，然后与氧形成水蒸汽，并释放出少量的热。
科学家称这个过程为冷氧化：氢被氧化，但大部分的能量是以电能, 而不是热能被释放出来。冷氧化正是燃料电池比内燃机高效的主要原因。内燃机工作时，燃料燃烧膨胀，推动活塞，从而带动车轮：换言之，化学能被转化为机械能做功。但是, 大部分燃料所储存的能量转化为热能，被发动机的冷却系统带走（和浪费了）。因此，现在的内燃机车平均每加仑汽油可以开二十七英里，而使用燃料电池的车辆理论上可以达到每公斤氢运行81英里-(一公斤氢含有大约和一加伦汽油相同的能量) 能效比大概增加了近两倍。再加上氢燃料电池安静，不会产生振动，可以立即发动, 而仅仅释放出蒸汽，现在你开始明白为什么这项技术被誉为新的能源秩序的开始。
Ballard动力系统公司的总部坐落在温哥华外一片辽阔的,建于七十年代的商务区中.在门口宽敞的大厅里 ，中间的一张桌子上放着一个黑色，手提箱大小的东西, 上面布满了阀门和插头,那是一台马克900燃料电池的模型. 附近的墙上贴着红色的招聘海报,上面有幅照片, 那是一个年轻的男孩穿着一身自制的超人服装：眼罩，皮靴，金色抖蓬。海报上写着： “还记得当年你那拯救世界的梦想吗“ ？
楼上，在一个没怎么装修的会议室里，保罗・兰卡斯特正在演讲, 告诉大家世界是如何被燃料电池所拯救。兰卡斯特是该行业的最有活力的代言人。他会花无数小时在路上或电话里高谈阔论，接受记者采访，参与工商团体活动，承诺一个廉洁，高效率的氢经济. 2002年, 兰开斯特成功融资后的两年, 他似乎仍没失去他的热情，尽管最近的股票价格大跌。当问及燃料电池在能源领域的前景时, 他迅速提出了两个情景。 “有些人会告诉你，燃料电池只是能源转型的中间一环, 它会促使氢经济的诞生.， “兰卡斯特说。 “但在我看来， 这是保守的看法。那么不保守的看法是，燃料电池将使我们对认识, 使用能源产生革命性的影响，不亚于微处理器使我们对重新认识电子所产生的影响.
其实, 关于这场革命的概要已于1923年由一名叫约翰霍尔丹的英国科学家提出过。在一个如今被认为是很著名的剑桥大学演讲中, 霍尔丹描述了一个完全由氢提供能量的未来人类社会:.巨大的风车产生电流供人使用或电解水生成氢, 而氢被液化并储存在庞大的地下容器中，当没有风的时候, 直接燃烧氢做功, 或“更可能是用在氧化[燃料]电池里发电." 这种系统，霍尔丹宣布，将使能源生产不再集中化, 并消除空气污染的问题。此外，利用风能通过电解制造氢会“使风能被储存起来” ，以供日后使用。
到20世纪70年代，霍尔丹的想法，已演变成一整套以氢为基础的全新的经济展望。倡导者认为氢是种完美的能源形式 - 一种可以利用其他不同能源来产生的能源“货币”就象银行里的钱一样, 在需要的时候可以通过燃料电池来释放出来使用，或作为燃料直接在汽车, 发电站，甚至喷气发动机里燃烧。氢似乎特别适合用于储存过剩的电力。大多数发电厂-无论是核电站，火力发电厂，或水电站-都有一个峰值发电能力, 只有在相对较短的需求高峰期才被充分利用;其余的时间，都在限制. 氢倡导者主张：为什么不让发电厂始终在满负荷情况下工作, 将过剩的电能以液氢的方式储存起来？同样，氢可用于储存从其他替代能源所获得的能量，如太阳能和风能这两个“可再生”能源, 从而弥补他们工作不稳定的特点-例如, 太阳能电池板，只有在有太阳照射情况下才能发电.更多精彩文章及讨论，请光临枫下论坛 rolia.net
至于缺点，显而易见，就是自然界不存在纯净态的氢, 而必须靠工艺提炼出来。方法之一是靠分离, 或分解化石燃料, 如沼气或汽油来产生. 但其他的方法也存在。如果你让电流通过纯净水，电能将使氢原子分裂脱离氧原子, 其他氢原子形成新的组合，既氢气。这些新的氢气分子携带着通过电流所获得的能量。这个过程中，即电解法，是最早的制氢方法，目前它仍是工业过程中获得纯净氢的最常用的方法。然而, 电解的真正妙处, 就是这个过程可以逆转。 1839年，英国一名叫威廉格罗夫的科学家发现，在某些条件下，如果氢气和氧气被重组，形成水，储存在氢中的能量会以电流的形式释放出来，并产生少量的热。简而言之，格罗夫发明了燃料电池。
一个半世纪后，格罗夫的发现在很大程度上仍维持不变。最简单的燃料电池,也就是一个分成两格的盒子。纯氢气(既成对的氢原子)，被注入其中一格。氧气被注入另一格。在盒子内部, 氢同一种被
称为催化剂的特殊金属(通常是铂)接触, 并发生化学反应, 将氢气分子分裂成单一的氢原子.但氢原子十分不稳定;受到在另一格里的氧原子的强烈吸引, 很快氢氧重新组合, 形成水.
然而，燃料电池的特殊设计使得这种氢氧重组不那么容易进行。在两个格子之间加上了一种称为电解质的物质。电解质象一个奇妙的有选择性的滤网：它只允许氢原子的核(被称为质子)通过进入另一个格子和氧气汇合。相比之下，电子，那个小小的围绕质子旋转的带电粒子，被从氢原子中剥离出来，并通过特定的金属丝汇集导出。
这就是燃料电池发电的原理。这些分离出的电子聚集在一起, 就形成了电流. 可以做各种工作，如照明, 或驱动电动马达转动。每一次氢原子越过电解质屏障，一个电子就传导到金属丝上，积少成多, 直到形成一个名副其实的电流. 电子并非就永远消失了。在通过灯泡照明或驱动电机后，电子又通过另一条金属线返回到燃料电池，但这一回是在电解质屏障的另一边。在这里，他们重返氢质子，双方再次结合，然后与氧形成水蒸汽，并释放出少量的热。
科学家称这个过程为冷氧化：氢被氧化，但大部分的能量是以电能, 而不是热能被释放出来。冷氧化正是燃料电池比内燃机高效的主要原因。内燃机工作时，燃料燃烧膨胀，推动活塞，从而带动车轮：换言之，化学能被转化为机械能做功。但是, 大部分燃料所储存的能量转化为热能，被发动机的冷却系统带走（和浪费了）。因此，现在的内燃机车平均每加仑汽油可以开二十七英里，而使用燃料电池的车辆理论上可以达到每公斤氢运行81英里-(一公斤氢含有大约和一加伦汽油相同的能量) 能效比大概增加了近两倍。再加上氢燃料电池安静，不会产生振动，可以立即发动, 而仅仅释放出蒸汽，现在你开始明白为什么这项技术被誉为新的能源秩序的开始。
Ballard动力系统公司的总部坐落在温哥华外一片辽阔的,建于七十年代的商务区中.在门口宽敞的大厅里 ，中间的一张桌子上放着一个黑色，手提箱大小的东西, 上面布满了阀门和插头,那是一台马克900燃料电池的模型. 附近的墙上贴着红色的招聘海报,上面有幅照片, 那是一个年轻的男孩穿着一身自制的超人服装：眼罩，皮靴，金色抖蓬。海报上写着： “还记得当年你那拯救世界的梦想吗“ ？
楼上，在一个没怎么装修的会议室里，保罗・兰卡斯特正在演讲, 告诉大家世界是如何被燃料电池所拯救。兰卡斯特是该行业的最有活力的代言人。他会花无数小时在路上或电话里高谈阔论，接受记者采访，参与工商团体活动，承诺一个廉洁，高效率的氢经济. 2002年, 兰开斯特成功融资后的两年, 他似乎仍没失去他的热情，尽管最近的股票价格大跌。当问及燃料电池在能源领域的前景时, 他迅速提出了两个情景。 “有些人会告诉你，燃料电池只是能源转型的中间一环, 它会促使氢经济的诞生.， “兰卡斯特说。 “但在我看来， 这是保守的看法。那么不保守的看法是，燃料电池将使我们对认识, 使用能源产生革命性的影响，不亚于微处理器使我们对重新认识电子所产生的影响.
其实, 关于这场革命的概要已于1923年由一名叫约翰霍尔丹的英国科学家提出过。在一个如今被认为是很著名的剑桥大学演讲中, 霍尔丹描述了一个完全由氢提供能量的未来人类社会:.巨大的风车产生电流供人使用或电解水生成氢, 而氢被液化并储存在庞大的地下容器中，当没有风的时候, 直接燃烧氢做功, 或“更可能是用在氧化[燃料]电池里发电." 这种系统，霍尔丹宣布，将使能源生产不再集中化, 并消除空气污染的问题。此外，利用风能通过电解制造氢会“使风能被储存起来” ，以供日后使用。
到20世纪70年代，霍尔丹的想法，已演变成一整套以氢为基础的全新的经济展望。倡导者认为氢是种完美的能源形式 - 一种可以利用其他不同能源来产生的能源“货币”就象银行里的钱一样, 在需要的时候可以通过燃料电池来释放出来使用，或作为燃料直接在汽车, 发电站，甚至喷气发动机里燃烧。氢似乎特别适合用于储存过剩的电力。大多数发电厂-无论是核电站，火力发电厂，或水电站-都有一个峰值发电能力, 只有在相对较短的需求高峰期才被充分利用;其余的时间，都在限制. 氢倡导者主张：为什么不让发电厂始终在满负荷情况下工作, 将过剩的电能以液氢的方式储存起来？同样，氢可用于储存从其他替代能源所获得的能量，如太阳能和风能这两个“可再生”能源, 从而弥补他们工作不稳定的特点-例如, 太阳能电池板，只有在有太阳照射情况下才能发电.更多精彩文章及讨论，请光临枫下论坛 rolia.net