包信和：为什么要大力发展氢能源？中科大校长给你科普一下
日期：2019-12-27 来源：中国经济大讲堂
人类对能源的追求永无止境，而各种新锐能源正演绎着各自的风云，试图在未来的能源体系中占据主导地位，氢能就是其中之一，它被称为21世纪的终极能源。在《中国经济大讲堂》演讲时，中国科学院院士、中国科学技术大学校长包信和指出，从人类的能源发展来讲，我们最早使用的是木材，木材基本上就是碳，成分中只含有一点点氢；之后是到煤炭，成分大概是两分碳一分氢；之后发展到石油，成分大概是两分氢一分碳；再后发展到天然气，成分是四分氢一分碳。从这个发展过程看下来，人类能源的发展基本上是逐步向氢碳比高的方面迈进的。
包信和，中国科学技术大学校长、中国科学院院士。他长期从事催化基础理论研究和新型催化材料的创制，以及能源清洁高效转化过程的研发，在纳米催化基础、天然气和煤基合成气高效转化等方面取得了一系列重要研究成果，多次获得国内外学术奖励。面对我国“贫油、少气、相对富煤”的状况，他立志未来能够像加工石油那样加工煤炭。为了这个目标，他偏于一隅，甘坐15年冷板凳。研究成果颠覆了90多年来煤化工一直沿袭的传统路线，有望使煤化工水耗和能耗大幅降低，被业界誉为煤转化领域“里程碑式的重大突破”。
现在社会上一直在讲氢能，还有氢能经济、氢能社会，都在讲这样的事情。但是我们搞化学的人要有个判断，氢能到底会是怎么样？未来会怎么走？在什么情况之下我们才能说氢能这件事？
我们看看氢能到底是怎么一回事。
当能源碳跟氧反应，比如说当空气和汽油、柴油等燃料一混合，遇到火花就会发爆炸，这样的爆炸在气缸内进行，会产生高温高压的燃气，推动活塞做功，内燃机就是这样来的，它所产生能量大概效率是是百分之三十几这个样子，还有百分之六十几就损失掉了。
碳是自然界里就有的，我们是能够挖出碳来的，但是它产生温室气体——二氧化碳。所以大家可以看到，自然界它还是很平衡、很公平的，有的东西一定会相应产生不好的东西出来。
氢很好，跟氧一反应就能生成水，但是问题就是在自然界当中，氢是不存在的。氢可以用于燃料电池，而且它的运行效率很高，可以达到60%，但是自然界当中没有氢气。我们从没听说有人可以在什么地方挖到一个氢气矿出来。所以，虽然氢能的利用会产生水，没有污染，但是氢这个原料在自然界是没有的。
为什么人们会想到利用氢这回事呢？大家可以看到，从我们人类的能源发展来讲，最早是木材，木材基本上就是碳，也含有一点点氢；后面是煤炭，煤炭里面大概是两分碳一分氢；再到后面发展到石油，石油大概是两分氢一分碳；再后面就是天然气，天然气是四分氢一分碳。从这个发展过程看下来，基本上人类的能源发展是逐步向氢碳比高的方向迈进的。
人类对能源的追求永无止境，而各种新锐能源正演绎着各自的风云，试图在未来的能源体系中占据主导地位，氢能就是其中之一，它被称为21世纪的终极能源。在《中国经济大讲堂》演讲时，中国科学院院士、中国科学技术大学校长包信和指出，从人类的能源发展来讲，我们最早使用的是木材，木材基本上就是碳，成分中只含有一点点氢；之后是到煤炭，成分大概是两分碳一分氢；之后发展到石油，成分大概是两分氢一分碳；再后发展到天然气，成分是四分氢一分碳。从这个发展过程看下来，人类能源的发展基本上是逐步向氢碳比高的方面迈进的。
包信和，中国科学技术大学校长、中国科学院院士。他长期从事催化基础理论研究和新型催化材料的创制，以及能源清洁高效转化过程的研发，在纳米催化基础、天然气和煤基合成气高效转化等方面取得了一系列重要研究成果，多次获得国内外学术奖励。面对我国“贫油、少气、相对富煤”的状况，他立志未来能够像加工石油那样加工煤炭。为了这个目标，他偏于一隅，甘坐15年冷板凳。研究成果颠覆了90多年来煤化工一直沿袭的传统路线，有望使煤化工水耗和能耗大幅降低，被业界誉为煤转化领域“里程碑式的重大突破”。
现在社会上一直在讲氢能，还有氢能经济、氢能社会，都在讲这样的事情。但是我们搞化学的人要有个判断，氢能到底会是怎么样？未来会怎么走？在什么情况之下我们才能说氢能这件事？
我们看看氢能到底是怎么一回事。
当能源碳跟氧反应，比如说当空气和汽油、柴油等燃料一混合，遇到火花就会发爆炸，这样的爆炸在气缸内进行，会产生高温高压的燃气，推动活塞做功，内燃机就是这样来的，它所产生能量大概效率是是百分之三十几这个样子，还有百分之六十几就损失掉了。
碳是自然界里就有的，我们是能够挖出碳来的，但是它产生温室气体——二氧化碳。所以大家可以看到，自然界它还是很平衡、很公平的，有的东西一定会相应产生不好的东西出来。
氢很好，跟氧一反应就能生成水，但是问题就是在自然界当中，氢是不存在的。氢可以用于燃料电池，而且它的运行效率很高，可以达到60%，但是自然界当中没有氢气。我们从没听说有人可以在什么地方挖到一个氢气矿出来。所以，虽然氢能的利用会产生水，没有污染，但是氢这个原料在自然界是没有的。
为什么人们会想到利用氢这回事呢？大家可以看到，从我们人类的能源发展来讲，最早是木材，木材基本上就是碳，也含有一点点氢；后面是煤炭，煤炭里面大概是两分碳一分氢；再到后面发展到石油，石油大概是两分氢一分碳；再后面就是天然气，天然气是四分氢一分碳。从这个发展过程看下来，基本上人类的能源发展是逐步向氢碳比高的方向迈进的。