Información completa y detallada sobre el uso de la energía del hidrógeno
La energía del hidrógeno es un tipo de energía secundaria, producida por el reformado del gas natural, la electrólisis del agua, la fotosíntesis solar, la producción biológica de hidrógeno y otras fuentes de energía, a diferencia del carbón, el petróleo y el gas natural, que se pueden extraer directamente. desde el suelo, es casi completamente Dependencia de los combustibles fósiles.
Nombre chino: Utilización de la energía del hidrógeno mbth: Utilización de la energía del hidrógeno Ventajas: Seguridad y protección del medio ambiente Aplicación: Historia extensa: Dirección de utilización desde la Segunda Guerra Mundial: Historia de la utilización de la energía del hidrógeno, estado actual del desarrollo, métodos de preparación de la energía del hidrógeno, Características, utilización de la energía del hidrógeno Cuestiones de seguridad, dirección de utilización de la energía del hidrógeno, perspectivas, historia de la utilización de la energía del hidrógeno En la historia de la química, la gente atribuye principalmente el descubrimiento del hidrógeno al químico y físico británico Cavendish (Cavendish, h. 1731-1810). Pero ya en el siglo XVI, el famoso médico suizo Palace describió un gas que se producía cuando las limaduras de hierro entraban en contacto con el ácido. En el siglo XVII, el famoso químico médico belga Hermont (J.B.1579-1644) entró accidentalmente en contacto con este gas, pero no logró separarlo ni recolectarlo. Aunque Boyle recogió este gas por accidente, no lo estudió. Sólo sabían que era inflamable y sabían poco al respecto; en 1700, el farmacéutico francés Lemery (N.1645-1715) también lo mencionó en su informe a la Academia de Ciencias de París. Cavendish fue el primero en recolectar y estudiar hidrógeno, pero su comprensión del hidrógeno era incorrecta. Creía que el agua era un elemento y que el hidrógeno era agua con exceso de flogisto. No fue hasta 1782 que Lavoisier afirmó claramente que el agua no era un elemento sino un compuesto. En 1787, llamó al gas "hidrógeno", que significa "produce agua", y confirmó que era un elemento. El hidrógeno como combustible para motores de combustión interna no es un invento reciente de la humanidad. El hidrógeno se utiliza desde hace mucho tiempo en los motores de combustión interna. La historia del primer motor de combustión interna de hidrógeno de la historia de la humanidad se remonta a 1807, cuando un suizo llamado Isaac de Levitz fabricó un motor de combustión interna de hidrógeno de un solo cilindro. Llenó el cilindro con hidrógeno, que se quemó en el cilindro y finalmente empujó el pistón a un movimiento alternativo. Este invento fue patentado en Francia el 30 de octubre de 1807 65438, siendo la primera patente para un producto de automoción. Sin embargo, debido al nivel técnico limitado en ese momento, la producción y el uso de hidrógeno eran mucho más complicados que el uso de vapor y gasolina, por lo que los motores de combustión interna de hidrógeno fueron "inundados" por motores de vapor, motores diesel y motores de gasolina. Durante la Segunda Guerra Mundial, el hidrógeno se utilizó como propulsor líquido en el motor del cohete A-2. El hidrógeno líquido se utilizó por primera vez como combustible aeroespacial en 1960. En 1970, el cohete de despegue utilizado por la nave espacial Apolo lanzada por los Estados Unidos también utilizó hidrógeno líquido como combustible. El hidrógeno se ha convertido ahora en un combustible común en el campo de los cohetes. Para los transbordadores espaciales modernos, es más importante reducir el peso del combustible y aumentar la carga útil. La densidad energética del hidrógeno es muy alta, 3 veces mayor que la de la gasolina ordinaria, lo que significa que utilizando hidrógeno como combustible, el peso del transbordador espacial se puede reducir en 2/3, lo que sin duda es extremadamente beneficioso para el transbordador espacial. Además, el hidrógeno también se puede utilizar en naves espaciales. Ahora los científicos están trabajando en una nave espacial de "hidrógeno sólido". El hidrógeno sólido se utiliza no sólo como material estructural para naves espaciales, sino también como combustible energético para naves espaciales. Durante el vuelo, todas las partes no importantes de la nave espacial pueden convertirse en energía y "consumirse", de modo que la nave espacial pueda volar en el universo durante más tiempo. A finales de la década de 1980 se demostró públicamente una variedad de vehículos de pila de combustible, y a finales de la década de 1990 se confirmó la viabilidad de sustituir las baterías por pilas de combustible pequeñas. En el siglo XXI, frente a la contaminación ambiental y otras crisis, las celdas de combustible de hidrógeno se han desarrollado rápidamente y han comenzado a ingresar al mercado vehículos con celdas de combustible de hidrógeno más establecidos. Como nueva fuente de energía que supera las dificultades actuales que enfrenta la humanidad, la energía del hidrógeno se ha convertido en objeto de intensas investigaciones por parte de varios países. Según una encuesta realizada por el Centro de Desarrollo de Nuevas Energías del Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE), la inversión en el desarrollo de la energía del hidrógeno en los países industrializados de todo el mundo ha aumentado un 20,5% anual durante los últimos cinco años. Estados Unidos siempre ha concedido gran importancia a la energía del hidrógeno. En 2003, Bush invirtió 654,38+700 millones de dólares para lanzar un plan de desarrollo de combustible de hidrógeno y propuso proyectos de desarrollo clave, como tecnología de producción industrial de energía de hidrógeno, tecnología de almacenamiento de energía de hidrógeno y aplicación de energía de hidrógeno. En febrero de 2004, el Departamento de Energía de Estados Unidos anunció el Plan de Acción para la Investigación, el Desarrollo y la Demostración de la Tecnología de la Energía del Hidrógeno, que detalla los pasos para desarrollar una economía del hidrógeno y un cronograma para la transición a una economía del hidrógeno. La introducción de este plan es otra medida importante para promover el desarrollo de la economía del hidrógeno de los EE. UU., marcando el desarrollo de la economía del hidrógeno de los EE. UU. desde la etapa de evaluación y formulación de políticas hasta la etapa de implementación sistemática. En mayo de 2004, se estableció la primera estación de hidrógeno en los Estados Unidos y comenzaron las pruebas de la estación de energía doméstica de tercera generación, un dispositivo estacionario de generación de hidrógeno en California.
En julio de 2005, DaimlerChrysler, una de las primeras empresas del mundo en producir pilas de combustible de hidrógeno, desarrolló con éxito un "nuevo vehículo de batería de quinta generación" en todo Estados Unidos, estableciendo un nuevo récord para los vehículos de pila de combustible en circulación. El coche funciona con hidrógeno, tiene un kilometraje total de 5.245 km y una velocidad máxima de 65.438+ por hora. Para China, la estrategia de construcción energética es una estrategia clave para el desarrollo económico nacional. Entre las reservas recuperables probadas de energía fósil en China, la cantidad de carbón es de 114,5 mil millones de toneladas, la cantidad de petróleo es de 3,8 mil millones de toneladas y las reservas de gas natural son de 1,37 billones de m3, lo que representa el 11,6% y el 2,6% respectivamente. China tiene una gran población y recursos per cápita insuficientes. Las reservas recuperables probadas de carbón per cápita son sólo la mitad del promedio mundial, y las de petróleo son sólo alrededor de una décima parte. La posesión de energía per cápita está significativamente por detrás. Al mismo tiempo, en los últimos años, la energía del transporte ha representado una proporción cada vez mayor en China. Al mismo tiempo, la contaminación del aire por los gases de escape de los vehículos se ha convertido en el factor más importante de la contaminación del aire, especialmente la contaminación del aire urbano. Por lo tanto, encontrar nueva energía limpia es de gran importancia para el desarrollo sostenible de China. Durante el "Noveno Plan Quinquenal" y el "Décimo Plan Quinquenal", el Ministerio de Ciencia y Tecnología incluyó la investigación y el desarrollo de vehículos de pila de combustible y tecnologías relacionadas en el plan nacional de ciencia y tecnología. En junio de 2002, la Academia de Ciencias de China lanzó un importante proyecto del Plan de Acción Estratégico de Innovación Científica y Tecnológica: motor de pila de combustible de membrana de intercambio de protones de alta potencia y tecnología de energía de hidrógeno, organizado por el Instituto Dalian de Física Química de la Academia de Ciencias de China. . Con base en el Plan Nacional de Desarrollo de Alta Tecnología ("863") del Ministerio de Ciencia y Tecnología, desarrollamos motores de celda de combustible de 75 KW y 150 KW y conjuntos completos de tecnologías de energía de hidrógeno con derechos de propiedad intelectual independientes para ayudar a China a ingresar a la era de la energía del hidrógeno. lo antes posible. En la actualidad, nuestro país ha desarrollado con éxito automóviles y autobuses distintos de los de pila de combustible, con un recorrido experimental acumulado de más de 2.000 kilómetros, lo que indica que nuestro país tiene la capacidad de desarrollar motores de pila de combustible propulsados por hidrógeno. Cuando se celebraron los Juegos Olímpicos de 2008 y la Exposición Universal de 2010, los vehículos de pila de combustible ya circulaban por las calles en pequeñas cantidades. Método de preparación de la energía del hidrógeno 1. Producción de hidrógeno con combustibles fósiles En la industria tradicional de producción de hidrógeno, la producción de hidrógeno con combustibles fósiles es el método más utilizado, con tecnología y equipos industriales maduros. Los principales métodos incluyen la producción de hidrógeno mediante reformado por oxidación parcial de petróleo pesado, la producción de hidrógeno mediante reformado con vapor de gas natural y la gasificación del carbón. La reacción química del vapor de agua y el gas natural para producir hidrógeno es: CH 4 +2H 2 O = CO 2 +4H 2. El proceso de reacción básico para la producción de hidrógeno a partir de vapor de agua y carbón es: C+2H 2 O=CO 2 +2H 2. Aunque más del 90% de la producción actual de hidrógeno se basa en gas natural y carbón. Sin embargo, las reservas de gas natural y carbón son limitadas y el proceso de producción de hidrógeno contaminará el medio ambiente. Según las exigencias de la perspectiva científica sobre el desarrollo, este método obviamente no es la mejor opción para la futura tecnología de producción de hidrógeno. 2. La producción de hidrógeno mediante electrólisis del agua tiene una larga historia industrial. Este método se basa en la siguiente reacción reversible de hidrógeno y oxígeno: 2H 2 O = 2H 2 + O 2. Los electrolizadores utilizados actualmente generalmente adoptan una estructura bipolar de filtro prensa o una estructura de una sola etapa tipo caja. La presión de cada par de celdas electrolíticas está entre 1,8 ~ 2,0 V y el consumo de energía para producir 1 m3H2 está entre 4,0 ~ 4,5 kWh. Las ventajas de la estructura de caja son un equipo simple, un mantenimiento fácil y una inversión baja. Las desventajas son un gran espacio y una baja productividad espacio-temporal. La estructura del filtro prensa es relativamente compleja. Las ventajas son la compacidad, el tamaño reducido y la alta productividad espacio-temporal. Las desventajas son el mantenimiento difícil y la gran inversión. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, han surgido los electrolizadores de electrolitos de polímero sólido (SPE). Los materiales de las celdas de extracción en fase sólida están fácilmente disponibles y son adecuados para la producción a gran escala. Además, la eficiencia de separación de H2 y O2 utilizando el mismo número de ánodos y cátodos es mayor que la de los electrolizadores alcalinos convencionales. Además, el caudal de líquido de los electrolizadores SPE es 1/10 del de los electrolizadores alcalinos convencionales y su vida útil es de aproximadamente 300 días. La desventaja es que el consumo de energía del agua de electrolización sigue siendo muy elevado. En la actualidad, la industria de la electrólisis del agua de mi país todavía está estancada en el nivel de los electrolizadores bipolares de filtro prensa o electrolizadores tipo caja de una sola etapa, que todavía está muy por detrás de los niveles de investigación e industria extranjera. 3. Producción de hidrógeno mediante descomposición térmica catalítica de metano. El proceso tradicional de producción de hidrógeno por pirólisis de metano va acompañado de la emisión de una gran cantidad de dióxido de carbono. Sin embargo, en los últimos años, la descomposición térmica del metano para producir hidrógeno se ha convertido en un tema de investigación candente. La descomposición de 1 mol de hidrógeno por metano requiere 37,8 KJ de energía y emite 0,05 mol de CO 2. La principal ventaja de este método es que, al producir hidrógeno de alta pureza, también puede producir carbono sólido más valioso desde el punto de vista económico y de fácil aparición, sin emitir dióxido de carbono a la atmósfera y reduciendo el efecto invernadero. Debido a que esencialmente no produce CO2, se considera un proceso de transición entre los combustibles fósiles y la energía renovable. Pero el coste de producción no es bajo, si el subproducto carbono tiene amplias perspectivas de mercado, este método se convertirá en un método prometedor para la producción de hidrógeno.
4. El uso de tecnología de producción de biohidrógeno para la producción de biohidrógeno puede ahorrar energía no renovable y reducir la contaminación de Polygonatum odoratum, y puede convertirse en una de las principales direcciones de desarrollo de la futura tecnología de preparación de energía. La producción biológica de hidrógeno utiliza enzimas microbianas para reaccionar bioquímicamente con sustancias que contienen hidrógeno (incluido el almidón vegetal, la celulosa, el azúcar y otras materias orgánicas y agua) a temperaturas y presiones normales para producir hidrógeno. Hasta ahora, los organismos productores de hidrógeno reportados en la investigación se pueden dividir en dos categorías: organismos fotosintéticos (bacterias fotosintéticas anaeróbicas, cianobacterias y algas verdes) y organismos no fotosintéticos (anaerobios estrictos, anaerobios facultativos y bacterias aeróbicas). Los organismos fotosintéticos, las cianobacterias y las algas verdes, pueden utilizar ingeniosas estructuras fotosintéticas en sus cuerpos para convertir la energía solar en energía de hidrógeno, por lo que su investigación sobre la producción de hidrógeno es mucho más profunda que la de los organismos no fotosintéticos. Ambos pueden fotolizar el agua para producir hidrógeno, que es una forma ideal de producir hidrógeno. Las cianobacterias y las algas verdes liberan hidrógeno al mismo tiempo. Además de la baja eficiencia de producción de hidrógeno, cómo resolver la inactivación de la hidrogenasa cuando se expone al oxígeno es una cuestión clave que esta tecnología debe resolver. En comparación con las cianobacterias y las algas verdes, las bacterias fotosintéticas anaeróbicas no producen oxígeno durante el proceso de liberación de hidrógeno fotosintético anaeróbico, por lo que el proceso es simple. En la actualidad, en vista de la complejidad y precisión del proceso de liberación de hidrógeno fotosintético, el contenido de la investigación todavía se centra principalmente en la detección o reproducción de cepas productoras de hidrógeno altamente activas, la reproducción y el control de las condiciones ambientales para aumentar la producción de hidrógeno. y la escala son básicamente a nivel de sala experimental. Los organismos no fotosintéticos pueden degradar la materia orgánica macromolecular para producir hidrógeno, lo que les da una ventaja sobre los organismos fotosintéticos en la investigación del uso de materiales energéticos renovables (celulosa y sus productos de degradación y almidón, etc.) para producir hidrógeno. ). . Esta tecnología rompe la limitación de que la tecnología de producción biológica de hidrógeno debe utilizar bacterias puras y tecnología inmovilizada, y crea una nueva forma de utilizar bacterias no inmovilizadas para producir hidrógeno. Los resultados de las pruebas piloto muestran que la capacidad máxima de producción continua de hidrógeno del reactor biológico de producción de hidrógeno alcanza los 5,7 m3/(m3). Características (1) El hidrógeno es el elemento más común en la naturaleza. Se estima que representa el 75% de la masa de Además del aire, el hidrógeno se almacena principalmente en forma de compuestos en el agua. El agua es la sustancia más distribuida en la Tierra (2) Entre todos los gases, el hidrógeno tiene la mejor conductividad térmica, que es 10 veces mayor. el de la mayoría de los gases, por lo tanto, el hidrógeno tiene la mejor conductividad térmica. Es un excelente portador de transferencia de calor en la industria energética, excepto el combustible nuclear, el poder calorífico del hidrógeno es el más alto entre todos los combustibles fósiles, los combustibles químicos y los biocombustibles. 142,35 LKJ/kg. El valor calorífico después de quemar hidrógeno es aproximadamente 3 veces mayor que el del alcohol, 4,5 veces mayor que el del coque (5) Entre todos los elementos, el hidrógeno es el más ligero, con una densidad de 0,0899 g/L. El hidrógeno puede estar en forma de gas, líquido o metal sólido. Aparece en forma de hidruros y puede cumplir con diferentes requisitos de almacenamiento, transporte y diversos entornos de aplicación. (6) El hidrógeno en sí no es tóxico y es el más limpio. quemado, excepto agua y una pequeña cantidad de nitruro de hidrógeno. Produce contaminantes nocivos para el medio ambiente, como monóxido de carbono, dióxido de carbono, hidrocarburos, compuestos de plomo y partículas de polvo. Una pequeña cantidad de nitruro de hidrógeno no contaminará el medio ambiente. Después de un tratamiento adecuado, el agua generada por la combustión puede seguir produciendo hidrógeno, y el hidrógeno se puede utilizar de forma segura. Una gran cantidad de prácticas han demostrado que el hidrógeno tiene un historial de uso seguro. En los Estados Unidos, estos accidentes ocurrieron en la refinación de petróleo, la industria cloro-álcalina o las plantas de energía nuclear y en realidad no involucraron la utilización de energía. La experiencia del uso de hidrógeno en el país y en el extranjero muestra que los accidentes comunes del hidrógeno se pueden resumir como. : fuga no detectada; falla de la válvula; falla de la válvula de seguridad; falla del tubo o del contenedor; reemplazo deficiente; el aire o el oxígeno y otras impurezas permanecen en las juntas de la tubería o en los fuelles; se dañan; se producen accidentes por colisión o vuelco durante el transporte de hidrógeno. Estos accidentes requieren dos condiciones adicionales para provocar un incendio: una es la fuente del fuego y la otra es el hidrógeno. La mezcla con aire u oxígeno debe estar al límite del fuego. Vibración severa en ese momento y lugar Sin estas dos condiciones, es imposible causar accidentes. De hecho, mediante una gestión estricta y una implementación cuidadosa de los procedimientos operativos, la mayoría de los accidentes se pueden evitar. energía del hidrógeno: ① combustión directa; (2) conversión en energía eléctrica a través de celdas de combustión; ③ fusión nuclear. En la actualidad, el método más seguro y eficaz es convertir la energía del hidrógeno en energía eléctrica, el desarrollo de la energía del hidrógeno está provocando una profunda. revolución energética, y puede convertirse en la principal fuente de energía del siglo XXI.
Países desarrollados como Estados Unidos, Europa y Japón han formulado estrategias de desarrollo de la energía del hidrógeno a largo plazo desde la perspectiva del desarrollo sostenible nacional y las estrategias de seguridad. 1. Motor de combustión interna de hidrógeno El principio básico de un motor de combustión interna de hidrógeno es el mismo que el de un motor de combustión interna de gasolina o diésel. Un motor de combustión interna de hidrógeno es una versión ligeramente mejorada de un motor de combustión interna de gasolina tradicional. La combustión interna de hidrógeno quema directamente hidrógeno, no utiliza otros combustibles y no produce emisiones de vapor de agua. El motor de combustión interna de hidrógeno puede producir trabajo completamente y no requiere ningún entorno o catalizador especial costoso, por lo que no existe un problema de alto costo. Actualmente, muchos motores de combustión interna de hidrógeno que funcionan con éxito son híbridos, es decir, como combustible se puede utilizar tanto hidrógeno líquido como gasolina. De esta forma, el motor de combustión interna de hidrógeno se convierte en un buen producto de transición. Por ejemplo, si no puede llegar a su destino después de repostar una vez, pero puede encontrar una estación de servicio de hidrógeno, puede usar hidrógeno como combustible o puede usar hidrógeno líquido primero y luego buscar una estación de servicio común para llenar gasolina; . De esta manera, la gente no tendrá miedo de utilizar automóviles propulsados por hidrógeno cuando las estaciones de servicio de hidrógeno no sean populares. Debido a su pequeña energía de ignición, los motores de combustión interna de hidrógeno son fáciles de lograr una combustión pobre y pueden obtener una mejor economía de combustible en una amplia gama de condiciones de operación. 2. La aplicación de la energía del hidrógeno en las pilas de combustible se realiza principalmente a través de pilas de combustible. El principio básico de la generación de energía con pilas de combustible de hidrógeno es la reacción inversa del agua electrolítica. Se suministran hidrógeno y oxígeno al cátodo y al ánodo respectivamente. El hidrógeno se difunde hacia afuera a través del cátodo, reacciona con el electrolito, libera electrones y llega al ánodo a través de la carga externa. La principal diferencia entre las pilas de combustible de hidrógeno y las baterías ordinarias es que tanto las pilas secas como las baterías son dispositivos de almacenamiento de energía que almacenan energía eléctrica y la liberan cuando es necesario, estrictamente hablando, las pilas de combustible de hidrógeno son un dispositivo de generación de energía y, al igual que las plantas de energía, lo son; a directo Un dispositivo de generación de energía electroquímica que convierte la energía química en energía eléctrica. Las pilas de combustible de hidrógeno se utilizan para generar electricidad, convirtiendo directamente la energía química quemada en energía eléctrica sin quemarse. La tasa de conversión de energía puede alcanzar el 60% ~ 80%. Hay poca contaminación y ruido. El dispositivo puede ser grande o pequeño, y es muy. flexible. Básicamente, una batería de combustión de hidrógeno funciona de manera diferente a un motor de combustión interna. Las celdas de combustión de hidrógeno utilizan una reacción química para generar electricidad para impulsar el automóvil, mientras que los motores de combustión interna queman energía térmica para impulsar el automóvil. Dado que el proceso de trabajo de los vehículos de pila de combustible no implica combustión y no hay pérdidas mecánicas ni corrosión, la energía eléctrica generada por la batería de combustión de hidrógeno se puede utilizar directamente para propulsar las cuatro ruedas del vehículo, eliminando la necesidad de dispositivos de transmisión mecánica. . Ahora, los investigadores de los países desarrollados son muy conscientes de la inevitable tendencia de que las pilas de combustible de hidrógeno pondrán fin a la era de los motores de combustión interna. Entre los fabricantes de automóviles que han desarrollado con éxito pilas de combustible de hidrógeno se encuentran General Motors, Ford, Toyota, Mercedes-Benz, BMW y otras empresas internacionales. 3. Fusión nuclear La fusión nuclear, cuando los núcleos de hidrógeno (deuterio y tritio) se combinan para formar núcleos más pesados (helio), libera enormes cantidades de energía. La reacción termonuclear, o reacción de agitación nuclear, es una nueva fuente de energía prometedora. Núcleos de hidrógeno que participan en reacciones nucleares, como hidrógeno, deuterio, flúor, litio, etc. La energía cinética necesaria se obtiene del movimiento térmico y provoca la reacción de fusión. La reacción termonuclear es la base de la explosión de una bomba de hidrógeno, que puede generar una gran cantidad de energía térmica en un instante, pero aún no se puede utilizar. Si las reacciones termonucleares pueden controlarse dentro de un área restringida determinada de acuerdo con las intenciones humanas, se pueden lograr reacciones termonucleares controladas. Este es un tema importante de la investigación experimental actual. Las reacciones termonucleares controladas son la base de los reactores de fusión. Una vez que el reactor de fusión tenga éxito, podrá proporcionar a la humanidad la energía más limpia e inagotable. El reactor de fusión nuclear controlada más factible en la actualidad es el dispositivo tokamak. Un tokamak es un recipiente con forma de anillo que utiliza confinamiento magnético para lograr una fusión nuclear controlada. Su nombre Tokamak proviene de anillo, cámara, imán y kotushka. Fue inventado originalmente en la década de 1950 por Akimovich del Instituto Kurchatov en Moscú, Unión Soviética. En el centro del tokamak hay una cámara de vacío en forma de rosquilla con bobinas de alambre enrolladas a su alrededor. Cuando se enciende la energía, se generará un enorme campo magnético en espiral dentro del tokamak, que calentará el plasma a una temperatura muy alta, logrando así el propósito de la fusión nuclear. China también incluye dos instalaciones experimentales de fusión nuclear. De cara a las cuestiones energéticas, de recursos y ambientales, se necesita con urgencia energía de hidrógeno para resolver esta crisis. Sin embargo, la preparación de energía de hidrógeno aún no está madura y la mayor parte de la investigación sobre materiales de almacenamiento de hidrógeno aún se encuentra en la etapa de exploración de laboratorio. La producción de energía de hidrógeno debe basarse en la producción biológica de hidrógeno. Otros métodos de producción de hidrógeno son insostenibles y no cumplen con los requisitos del desarrollo científico. La producción microbiana de hidrógeno en la producción biológica de hidrógeno requiere la combinación orgánica de ingeniería genética e ingeniería química, aprovechando al máximo la tecnología existente para desarrollar organismos productores de hidrógeno que cumplan los requisitos lo antes posible. La producción de hidrógeno a partir de biomasa requiere una mejora continua y una promoción vigorosa de la tecnología, lo cual es un proceso difícil. El almacenamiento de hidrógeno se centra principalmente en el descubrimiento de nuevos materiales y aún no ha considerado la preparación industrial o a gran escala de materiales. Los mecanismos de almacenamiento de hidrógeno de diferentes materiales de almacenamiento de hidrógeno requieren más investigación.
Además, dado que cada material de almacenamiento de hidrógeno tiene sus ventajas y desventajas, y la mayoría de los materiales de almacenamiento de hidrógeno tienen propiedades aditivas, el rendimiento de un único material de almacenamiento de hidrógeno también es más reconocido. Por lo tanto, se cree que el desarrollo de materiales compuestos de almacenamiento de hidrógeno que combinen las ventajas de varios materiales individuales de almacenamiento de hidrógeno es una dirección de desarrollo para futuros materiales de almacenamiento de hidrógeno.