1.“固態氫能”的優勢
氫能是完全無汙染的可再生能源，也是最理想的綠色可再生資源。但如何將氫儲存在汽車、火車等交通工具上呢？這就是使用氫能的最大難題之一。迄今為止，世界上依然沒有一種合適的方法能很好地解決這一難題。
能源是人類生存發展的根本保證。隨著世界人口的不斷增長，人們對能源的需求量也在與日俱增，一些煤、石油、天然氣等不可再生資源的損耗也越來越多，由於化石燃料是不可再生資源,其儲量也是有限的，並且大量使用化石燃料還對生態環境造成了嚴重汙染，為了爭奪越來越少的化石燃料，還導致了國與國之間、地區與地區之間的政治經濟糾紛，甚至還發生了衝突和戰爭。因此全世界都很重視探尋和開發新能源，而在新能源中,可再生能源是人們研究的熱點。其中可再生能源包括：太陽能、風能、水力能、潮汐能、波浪能和地熱能等,它們都需要具有“可儲存”特性的氫作為載體。
氫氣可以像天然氣一樣可以用巨大的水密封儲罐進行低壓儲存，但由於氫氣的密度太低，該方法僅使用對對氫氣的大規模儲存。隨著科學技術的快速發展，人們對氫能的利用似乎出現了轉機。據美國華盛頓卡內基研究所的溫迪·麥克和她的同事研究發現：氫分子在足夠高的壓力下，可以被壓縮到用冰做的“籠子”內。由於氫的分子太小，很容易在“冰籠”裏隨便進出，它不像甲烷等分子較大的氣體，可以被輕易地“關押”在“冰籠”裏，因此，氫分子的“關押”問題一直是困擾研究人員的難題。不過經過實驗證明，如果在壓力足夠高的情況下，氫分子就會成雙成對或４個一組地被裝進“冰籠”中。
為了使氫分子產生冰的“籠形物”，研究人員最初把氫和水的混合物施加到2000個大氣壓，剛開始時，氫和冰是分離開的，而且氫在冰的周圍還形成了氣泡；但當溫度下降到零下24℃時，水和氫就融合成了“籠形物”。一旦“籠形物”形成了,就能夠用液氮作為冷卻劑在低壓下儲存氫。目前，在一般情況下，氫能汽車必須使用液態氫才能正常使用，而液態氫又必須在-253℃的極低溫度下才能保存，這就必須要使用既複雜又昂貴的液氦冷卻係統。這兩種方法相比，液氮的成本要低得多,因此該方法就具有良好的發展前景。
用“冰籠”儲存氫作為人們可以利用的能源，其燃燒後的唯一副產品是水。美國匹茲堡大學的一個研究小組報道了用光可以把水分解成氫和氧的重大突破。科學家利用改良後的二氧化鈦作為催化劑塗層塗在半導體芯片上。經研究之後發現，當使二氧化鈦在天然氣火焰中蒸發的時候，火焰中的某些碳原子會進入二氧化鈦，這就使利用光化學方法分解水的效率提高到了11%，比以前的效率增加了10倍，這可能將導致一種用太陽能直接生產氫燃料的方法誕生。
上述兩項研究成果使人類向能夠廣泛使用氫能的目標前進了一大步。科學家們認為，氫可以在“籠子”中冷藏可能是自然界始終都存在的事情。天文學家曾指出，小行星、彗星以及木星的多冰衛星等小型天體可能損失了其曾經含有的氫，在現在看來，這些天體上的冰中可能會隱藏有大量的氫，將來的某一天，人類可能會用這些氫作為在星際間旅行的火箭燃料。
相信隨著科學技術的不斷進步，目前在氫的應用中所存在的成本過高、儲存困難、安全係數低、可能帶來的生態破壞等問題都會得到很好的解決。21世紀是大力發展以氫能源為新能源的經濟世紀，氫能源也必將為人們帶來一個無汙染的、綠色環保的繁榮世界。
2．“綠色”的生物能源
生物能源，又稱綠色能源，它是指從生物質中得到的能源，是人類最早利用的能源。生物能源是由太陽能轉化而來的，隻要有太陽，生物能源就會取之不盡。其通過綠色植物的光合作用將二氧化碳和水合成生物質，生物能的在使用過程中又生成二氧化碳和水，形成一個物質的循環過程，從理論上看二氧化碳的淨排放其實為零。生物能源是一種可再生的綠色環保能源，是可以不斷開發和使用的生物能源，其符合可持續科學發展觀和循環經濟的理念。因此，利用高科技技術手段開發生物能源，已成為當今世界發達國家在能源戰略方麵的重要部分。
生物能一直與太陽能、風能、水能以及地熱能等一起作為新能源的代表，現在它受關注的程度卻直線上升。據科學家們提供的資料顯示，全球每年由光合作用產生的生物質為1440億噸～11800億噸。從理論上講，在自然光照的條件下，太陽光能轉化率為18.7%～28%，而目前世界上最好的光電池的能量轉換效率隻有10%～18%，有此可以看出，生物能挖掘的潛力還非常大。而對於風能和太陽能來講，它們都還存在一定的技術問題和成本問題，所以普及推廣相當不易。
目前，由於全球油價高走，因此各國都在努力開發可再生的替代能源，其中乙醇是最被看好的能源之一。乙醇的近期市場是用於車輛的燃料，由於乙醇無汙染、可再生，又比石油價格低廉，因此乙醇將順理成章地進入以石化為基礎原料的領域。同時，乙醇還可以廣泛適用於食品、飲料、醫藥、香精、香料等加工領域，是一種優良的日用化工基本原料。
由於人類對乙醇的需求量日益增加，而乙醇的主要原料是以玉米、小麥等為主的糧食作物，如果長此下去的話，將對人類的溫飽問題帶來一定的威脅，所以這時，“非糧”乙醇被推上了科技前沿，人類將迎來非糧生物能源的新時代。目前，廣西已成為中國首個推廣使用非糧原料生產乙醇汽油的省份，使用的乙醇燃料是以非糧作物木薯為原料生產的。這標誌著中國生物能源的發展向前邁出了堅實的一步，今後中國將逐步走向“非糧化”。
生物質可以很好的把太陽能吸收和儲存起來。太陽能照射到地球上後，其能量一部分轉化為熱能，一部分則被植物所吸收，轉化為了生物質能。由於轉化為熱能的太陽能能量密度非常低，從而不容易被人類所收集，隻有利用很少的一部分，其他大部分就儲存於大氣和地球中的其他物質中；生物質在光合作用下，能夠把太陽能收集起來，儲存在有機物中，這些能量就是人類發展所需能源的源泉和基礎。基於這種獨特的形成過程，生物質能既不同於常規的礦物能源，又有別於其他的新能源，從而具有兩者的特點和優勢，成為了人類最主要的可再生能源之一。
研究人員還指出，隨著以基因技術為代表的現代科技的推廣和應用，以纖維質為原料生產乙醇正在逐步成為現實。纖維質可以說是地球上資源儲存量最為豐富的可再生資源，它主要包括草、紅薯、甘蔗、土豆等不與口糧爭地、爭水的高產、高糖或耐旱、耐堿經濟作物，還包括秸稈、農作物殼皮、樹枝、落葉、果殼林業邊腳餘料和城鄉固體垃圾，這些原料可謂是取之不盡，用之不竭的資源。據科學家測算，中國每年隻要把農作物秸稈資源的一半轉化為乙醇，就將超過中國每年汽油消耗量的1.2倍以上。因此，專家指出，隻有用纖維質作為乙醇的生產原料，才能滿足於人類在未來石油時代對液體能源的大量需求。
21世紀是科學技術迅速發展的新世紀，可持續發展也是當前經濟發展的趨勢所在。麵對化石能源的枯竭和環境的汙染，生物能源的開發和利用為經濟的可持續發展帶來了光明。生物能源作為可再生、非常環保的新能源，具有無法超越的優越性，必將推動21世紀的經濟發展和環境保護工作更上新台階。
3．把天然氣做成“球”
隨著人們的環保意識的不斷提高，世界各國需求環保能源的呼聲也日益高漲，各國政府也紛紛通過立法程序來傳達這種趨勢。天然氣作為最環保的能源之一，每個以石油為主要能源的國家也開始研發並利用新能源代替石油能源，在尚未發現真正的替代能源前，天然氣的廣泛利用成為人們的主要研究目標。
天然氣是一種多成分的混合氣體，主要成分由烷烴組成，其中甲烷占絕大多數，乙烷、丙烷和丁烷占少數，另外一般還含有氮、硫化氫、二氧化碳和水氣，以及微量的惰性氣體，如氦和氬等。天然氣在方便人們的生活生產的同時，其運輸方式卻是一個很難解決的問題。
天然氣的運輸成本昂貴，危險性高，是全世界都為之頭疼的問題。目前世界上大規模輸送天然氣的方式基本上有兩種：即管道運輸天然氣和液態運輸天然氣。中國大陸地區一般采用管道運輸的方式，海上運輸和道路運輸一般則利用專用船舶和車輛運輸液態天然氣。但無論哪種方法，其運輸成本和安全問題都是無法降低或解決的難題。通常，運輸液化天然氣的時候，首先要把天然氣降至-162℃，並且還要使其保持在-162℃左右才能保證天然氣處於液化狀態。這樣，不僅要消耗大量的能源、建造較大規模的設施設備，而且如果在熱帶地區運輸的話，一部分液化天然氣還會蒸發和氣化。針對這一係列問題，專家們就設法把天然氣做成球狀或製成粉末狀的，這樣就能安全便捷的運輸天然氣了，經過專家的實驗表明，盡管把天然氣製成球狀固體和粉末狀在運輸方式上都屬於先進的天然氣遠程運輸方式。但是，兩者相比之下，天然氣球狀固體運輸比天然氣粉末狀運輸的優點更多一點。因為粉末狀的天然氣在運輸過程中會加大物體的體積，經濟效率也就不是很理想；而天然氣球狀固體在運輸中能增加1.4倍的運輸量，並且比粉末狀更容易搬運，從而也就可以達到理想的經濟效益。
日本三菱造船公司正在嚐試將天然氣轉化成球狀固體來運輸，這種將天然氣固體化的運輸方法，該方法是將天然氣與水攪拌，經過“水合作用”使天然氣的主要成分甲烷被水覆蓋包圍形成“水合體”，類似於“果凍”一樣的形態。然後經過加工處理，把其中的水分抽出使之形成粉末狀，再製成球狀物體進行運輸。
在這個係列過程中，天然氣轉化成粉末的過程要在2℃和數十個大氣壓條的件下進行。和天然氣在低溫條件下液化所不同的是，天然氣固化的關鍵在於要控製好轉化過程的壓力。其實很早以前人們已經知道天然氣具有“水合作用”，但是一直都沒有在工業上加以利用。
日本三菱造船公司在實驗室中已嚐試了幾種固化天然氣的方法。其中之一就是利用螺旋槳葉片在壓力容器中把天然氣與水混合攪拌；另一種方法是在充滿水的容器底部設置管道並往內加入天然氣，使其形成“水合體”。但是，實驗室中的這些方法都不能在短時間內生產出大量可供工業利用的“水合體”。為此，該公司采用了攪拌方式和沸騰方式相結合的製備方法。為了增加水和天然氣的接觸麵積，研究人員在攪拌用的螺旋槳葉片上也安裝了管道，在螺旋槳轉動的同時葉片上的管道也就能往內輸入天然氣。這樣形成的“水合體”比單一攪拌方式形成的“水合體”高出10倍以上的製備量，效率明顯有了提高。可是這種方法還沒有被廣泛利用。
隨著人類科學技術的飛速發展，很多的不可能也會變成可能，人類還會創造越來越多的奇跡。把天然氣做成“球”的運輸方法可能在不久也會得到廣泛的使用方法，讓人們再運輸中更方便。
4．水，氫能源的原料
氫能源是一種二次能源，它是通過一定的技術利用其它能源而製取的，不像煤、石油和天然氣等可以直接從地下開采、幾乎完全依靠化石燃料。但是由於目前所用的煤、石油、天然氣等能源屬於不可再生能源，地球的存量是有限的，而人類又時刻離不開能源，隨著世界經濟的發展，石化燃料的耗量也隨之日益增加，促使其儲量也日益減少，終有一天這些資源就會枯竭，因此開發更多的新能源已迫在眉睫，人們迫切需要尋找一種不依賴化石燃料、儲量豐富的新型含能體能源。
如何利用太陽能生成“氫”，是世界各國都想知道的答案。科學家們指出，發展氫能源，將為建立一個美好、環保的新世界邁出重要一步。
在大自然中，氫的分布非常廣泛。其中水中含有11%的氫，可謂是氫的大“倉庫”。氫的主體是以化合物水的形式存在的，而地球表麵約有70%的水，儲水量很大，因此可以說，氫是“取之不盡、用之不竭”的能源。如果能用合適的方法把氫從水中製取出來，那麼氫也將是一種價格相當低廉的能源，會被人們廣泛利用。
經試驗表明，在燃燒同等重量的煤、汽油和氫氣的情況下，從產生的能量上看氫氣產生的能量最多，而且它燃燒之後的產物隻有水，不會產生灰渣和廢氣，不會汙染環境；而煤和石油燃燒會生成二氧化碳和二氧化硫，它們會分別產生溫室效應和酸雨。地球上煤和石油的儲量是有限的，而氫主要存在於水中，燃燒後剩下的唯一產物也是水，還可以源源不斷地產生氫氣，永遠都不會用完，因此，在眾多的新能源中，氫能是21世紀最理想的能源。
氫是一種無色無味的氣體，每一克氫燃燒後能釋放出142千焦爾的熱量，是一克汽油發熱量的3倍。氫的重量非常輕，它比天然氣、汽油、煤油的重量都輕，因而其攜帶和運送都很方便，也是用於航天、航空等高速飛行交通工具最合適的燃料。氫在氧氣裏可以燃燒，其火焰的溫度可高達2500℃，因而人們也常用氫氣焊接或者切割鋼鐵等材料。
氫的用途很廣泛，適用性也很強。它不僅可以用作燃料，而且金屬氫化物還具有化學能、機械能和熱能相互轉換的功能。氫作為氣體燃料，首先被應用在了汽車上。世界一些國家很早就製造出了以液態氫為燃料的汽車。用氫作為汽車燃料，不僅環保，在低溫下可以很容易就能發動，而且對發動機的腐蝕也很小，可以延長發動機的使用壽命。由於氫氣與空氣可以均勻的混合，完全可以省去一般汽車上所用的汽化器裝置，從而使現有的汽車構造更加簡單、節約原材料。此外更令人驚訝的是，隻要在汽油中加入4%的氫氣，用它作為汽車發動機的燃料，就可以節油40%，降低了汽車的耗油量，而且還不需要對汽油發動機作很大的改進。
另外，使用氫燃料的電池還可以把氫能直接轉化成電能，從而使人們能更方便的使用氫能。迄今為止，這種燃料電池已經被使用在了宇宙飛船和潛水艇上，其效果很不錯。但是，由於其成本較高，短時間內還難以被普遍使用。
氫氣在一定的溫度和壓力下很容易轉變成液體，因而用鐵罐車、輪船運輸或者公路拖車運輸都很方便。液態的氫既可用作汽車、火車、飛機等交通工具的燃料，也可用作火箭、導彈等航空工具的燃料。
現在世界上使用的氫絕大部分是從石油、煤炭和天然氣中製取的，這就對本來就很緊缺的礦物燃料造成的進一步的威脅，影響了人們生產的長遠利益；而少量的氫是通過電解水的方法製取的，但因此消耗了很多的電能，從經濟利益上看很不劃算，那麼人們通過什麼辦法才能製取大量的、廉價的氫能呢？
隨著人們對太陽能的研究和利用的不斷發展，人們已開始準備利用陽光來分解水來製取氫氣。根據科學家的研究，除了從水中製取氫以外，還可以利用微生物產生氫氣。
時至今日，氫能源的製取和利用已經成為了新能源的發展趨勢，氫能源不僅能人們帶來取之不盡用之不竭的能量，還可以使人們的環境更環保，因此，我們要不斷努力，探求更多更好的方法來攝取和利用氫能源。
5．雨雪垃圾也能發電
大自然是神奇的，它蘊藏著各種豐富的能量。人類可以通過各種各樣適當的方法來發掘新能源。雨雪垃圾也被人類用來發電，給人們帶來了不可估量的經濟效益和社會效益。
雪
在雨雪天氣時產生的雨雪垃圾有時也是讓人們頭疼的問題，尤其是下暴雪的時候，如果路上的積雪沒有及時清理幹淨，那麼就會給人們的交通出行帶來很多麻煩，甚至還會發生很多交通事故，積雪過多的話還會導致房屋倒塌等災害。那麼，在人們不能及時清理雨雪垃圾的同時，能否用一些好的辦法對雨雪再次利用呢？