特别值得提到的是，我国北京大学两位教授领导的科研小组，在1991年太阳光分解水制氢过程中，利用他们研究的催化剂，具有光解效率高、性能稳定、制备重复性好、成本低廉、制备工艺简单等优点，使我国在这一领域的研究达到国际先进水平，大大推进了光解水制氢的研究过程。
太阳能光电化学电池分解水制氢1972年，日本东京大学一些科学家首创用N型半导体二氧化钛（TiO2）作阳极浸入氢氧化钠的水溶液中，而以铂（Rt）作阴极浸入硫酸水溶液中，这两种溶液用多孔杯隔开，构成一个化学电池，在太阳光照射下，就能维持恒定电流。阳极被太阳光照射后，就处于激发状态，激发出电子、空穴对，空穴扩散到阳极表面，和水相互作用而生成氧气；电子则转移到铂阴极，在阴极表面和氢离子相互作用而生成氢气。
利用二氧化钛作电极的太阳能制氢方法，虽然十分简单，但效率很低，以后又研制成功用钛酸锶作阳极，最大效率可达20％；近几年又采用氧化钨晶体作阳极试验，效率已可达40％。光电化学电池分解水制氢中，关键问题还是电极的材料选择问题。
模拟植物光合作用分解水制氢植物的光合作用，是在叶绿素上进行的。1968年，有的科学家发现了“叶绿素脂双层膜”的光电效应，从而证明了光合作用过程的半导体电化学机理。我国年轻的科学家近年制成了“半导体隔片光电化学电池（SC—SEPS），从而实现了利用可见光直接电解水制氢的目标。
当然，人们对植物光合作用分解水制氢的机理过程，还了解得不够深入，真正实现大规模实用化生产氢气，还有一系列技术上和理论上的难题需要逐步解决。
太阳光络合催化分解水制氢20世纪70年代，有的科学家提出利用“三联吡啶钌络合物”催化电荷转移反应的过程，进行太阳光分解水制氢。
这种过程实质上也是类似于植物光合作用的一种过程。其效率不高，不超过20％。目前仍在研究阶段。
微生物发酵制氢人们很早就发现了甲烷发酵过程的产酸阶段也产生氢，说明发酵原料中的微生物也有制氢的能力。现在已有人鉴别出一种厌氧细菌，能把葡萄糖分解成醋酸和氢。但这种制氢过程很不稳定，距实用相差甚远；目前只能在实验室内研究寻找产氢能力更强的菌种和高效连续产氢工艺。
光合微生物制氢人们还发现在江河湖海里的藻类低等植物，有几种也具有用水制氢的能力。这些藻类实质上也是在光和菌的作用下，通过光合作用制氢的。小球藻、固氮蓝藻、柱泡鱼腥藻和它的共生植物红萍等，就能用太阳光作动力，用水作原料，源源不断地放出氢来。有人还做过实验，用既有叶绿素又有氢化酶的蓝绿藻通过光合作用制氢，甚至一次反应时间能持续20天。
利用生物制氢，有的国家已进行了大量研究工作，并取得许多研究成果。
日本通产省于1991年开始实施高效率生产氢的为期8年的国际研究开发计划，主要是研究生产氢的光合细菌和藻类，查明其生产机理，准备利用这些生物生产氢气。
上述种种制氢高技术，绝大部分仍处于理论研究和实验室阶段，距离大规模工业实用化，还有一个相当大的距离，大约还需要二三十年的时间才能获得可以实用的系统。特别值得重视的是，在20世纪80年代末，前苏联科学家提出利用硫化氢分解法可比较经济地生产出氢来，而地下储藏的许多资源中，都含有相当丰富的硫化氢。这是很值得重视的一种制氢技术。
氢的储运
氢在一般条件下，是以气体形态存在的，这就为贮存和运输带来很大困难。目前，氢的储运主要采取：一是气态储存和运输。氢气可储存在地下库里，也可以装入钢瓶中。二是高压低温的液态氢。就是把氢气冷却至-253℃时，即可呈液态，储存在大型罐里，或装罐运输。三是用金属氢化物储存。
就是用一种具有能捕获氢的能力的所谓“贮氢材料”来储存氢。这些材料有的是合金材料，最多的由6种元素组成。
目前世界上已研究成功多种贮氢合金，大致可分四大系列：一是稀土镧镍等，每千克镧镍合金能储氢153升。后来又有多种改型，其特点是贮氢量较大和易活化；二是铁-钛系，是目前使用最多的合金，它储氢量大，比前者多4倍，价格低、活性高，且可在常温常压下释放氢，给使用带来极大方便；三是镁系，这是吸氢量最大的金属元素，它在300℃～400℃、4.0帕压力下可吸收7.6％的氢，但释放氢时也需在287℃下进行，且吸放氢十分缓慢，因而使用受到了限制；四是钒、铌、锆等多元素系，该系有许多稀贵金属元素，只可少量用于特殊的要求中。上述这些贮氢合金，最有实用价值的是前两种。尽管各国最近对贮氢合金的应用开发取得重大进展，但仍存在贮氢量低、成本高、释氢温度高等问题。
专家们认为，开发氢能和开发贮氢材料，具有同等重要意义，甚至贮氢更为重要。
氢在使用和储运中，是否安全可靠，是人们普遍关注的安全问题。上世纪80年代末，德国、法国和日本三国的三个大汽车公司，对氢能汽车对于氢燃料的使用作过试验，并有一定的评价。德国默谢台斯——奔驰的原型车已试运行80万公里以上；英国汽车公司的“735”模型车在慕尼黑进行了液氢燃料试验；日本马自达公司也进行了氢能原型轿车试行。三家公司一致认为，氢能燃料和汽油一样安全。即使撞车起火燃烧，至多也不过发出一阵冲天大火，很快就烧完火灭。但也存在三个问题：一是由于氢气太轻，单位能量体积太大，达390升/千卡，是石油的4000倍，即使用液态氢，体积仍然很大，占车内空间太多。二是氢燃料“逃逸”率高，即使是用真空密封燃料箱，也以每24小时2％的速率“逃逸”；而汽油的一般是每个月才1％。三是加氢燃料既危险，又费时，一般需要1个小时，而且液氢温度太低，只要一滴掉在手上就会发生严重冻伤。
当然，上述这些问题，也只是在氢能试用阶段出现的，而且是可以逐步得到解决的。比如，今后加氢燃料时，将使用“加氢机器人”来完成。科学家们对氢能广泛使用还是充满信心的。
氢的应用
近些年来，氢能作为特殊的用途，已显露出它的独特风韵，特别是氢用作燃料能源的优点，在对重量十分敏感的航天、航空领域，显得格外突出，在汽车、轮船和机车使用方面，也已初显锋芒。
首先，在航天方面，对于航天飞机来说，减轻燃料自重，增加有效载荷极为重要，而氢的能量密度很高，每千克氢为1.8万瓦，是普通汽油的3倍，也就是说，只要用1/3重量的氢燃料，就可以代替汽油燃料，这对航天飞机无疑是极为有利的。以氢作为发动机的推进剂、以氧作为氧化剂组成化学燃料，把液氢装在外部推进剂桶内，每次发射需用1450立方米，约100吨，这就可以节省2/3的起飞重量，从而也就满足了航天飞机起飞时所必需的基本燃料的需求了。
氢作为航天动力燃料，可追溯到1960年，液氢首次成为太空火箭的燃料，到70年代，美国发射的“阿波罗”登月飞船使用的起飞火箭燃料也是液态氢。美国和前苏联等航天大国，还将氢氧燃料电池作为空间轨道站的电源广泛应用。今后，氢将更是航天飞机必不可少的动力燃料。美国国家航空航天局计划在1994年发射一架以氢作为燃料的混合型航空航天飞机。氢还可以作为普通火箭的燃料使用，日本的下一代主火箭H-1、H-2型的第二级也将采用氢作燃料。
科学家们正在研究设计一种“固态氢”宇宙飞船，这种飞船由直径为3.6米的“氢冰球”簇制成，这是用小型助推火箭发射的氢冰球在地球轨道上组装起来的，固态氢既作为飞船的结构材料，又作为飞船的动力燃料，在飞行期间，飞船上的所有非重要零件都可以“消耗掉”。预计这种飞船在地球轨道附近可维持运行24年；如在离太阳较远的深层宇宙飞行，这种氢冰球体，则可维持更长的时间。这种科学预想预计2020年就可实现。
其次，在航空方面，氢作为动力燃料也已经开始飞上飞机试飞航线。1989年4月，前苏联用一架图-155运输客机改装的氢能燃料实验飞机，开始试飞了，这架飞机用图-154原型机尾部一台右侧发动机改装成液态氢燃料发动机，试飞成功，它为人类应用氢能源迈出了成功的一步。
再次，在汽车应用方面，成效更加显著。如前面讲到的德国奔驰汽车已有10辆进行了试用；1990年，德国还展出了一种用氢能运转的5升BMW7系列汽车，这标志着利用氢能有了良好的开端。日本马自达公司也试制了氢能汽车，它利用计算机控制氢泵和管道阀门，使液氢的温度在发动机点火之前始终保持在-253℃，行驶时，时速可达125公里；英国汽车公司已投资1100万英镑，开发氢能汽车。日本在研制氢燃料汽车的新型火花点火式发动机上取得成功，使氢燃料消耗量降低，保证每升液氢可行驶3公里，每一次充填液氢燃料，可连续行驶300公里。为氢燃料汽车向实用化迈出第一步提供了重要的物质基础。储氢合金技术本来是由美国率先倡导的，然而日本却捷足先登并应用在汽车领域里处于世界领先地位。
此外，氢气还可以用来制成燃料电池直接发电。燃料电池和氢气——蒸汽联合循环发电，能量转换效率比火力发电站最大热效率要高近一倍，可达70％～80％。这无疑也是非常诱人的一个重要用途。
在日常生活中，也已开始应用氢能。上世纪80年代末，日本科学家开发了一种“贮氢合金”冰箱，这是利用贮氢材料能吸附为本身体积约1000倍的氢气，在放氢时能吸收热的原理制成。这种冰箱已能使冰冻室的温度降低到-10℃了。
发展计划
氢能的独特优点和实践应用的结果，吸引着各国科学家，不少国家都在加强这种新能源的开发和应用研究，并相应的制订了发展计划。
美国认为制取氢能最好的资源是太阳能，其次是风能、海洋能等新能源，充分利用这些能源进行热化学分解水制氢、电解水制氢，必将获得重大突破。夏威夷大学自然能源研究所正在开始设想建立一种以开发太阳能为中心的“氢能岛”，专门生产氢能和应用氢能作为主要能源。
美国太平洋能源公司，于1990年发明了生产廉价氢气燃料的新技术，获得专利。其突出优点是生产成本低，相当于1加仑柴油热量的氢气，成本仅为41美分，使氢燃料成为世界上最便宜的燃料能源；另一特点是设备简单，便于移动运输，克服了氢燃料储运费用昂贵的缺点，这种生产氢气的新装置只有两个容器，上容器内是水和化学物质的溶合液，下容器内是另一种化学物质。当打开两个容器的连接阀门时，上容器的溶液滴入下容器，进行化学反应同时开始产生氢气。这项技术的关键是在化学反应物质中加添了一种催化剂，大大节省了化学物质。这种技术可以保证任何水都可以取用，甚至海水也能使用，试验结果良好。所用化学物质各地都有，且很便宜，为大规模生产氢能提供了重要经验。
德国巴伐利亚汽车厂与德国航空及宇航研究所制订了一项投资4300万美元的计划，共同研制以液氢为燃料的内燃机，戴姆勒和奔驰汽车厂也在利用政府的拨款进行类似的研究工作。德国的巴伐利亚电力公司和一些基金会组织了目前世界上最大的太阳能制氢厂，是在巴伐利亚州纽伦堡以东100公里的诺因堡地区，投资5000万马克，经过3年时间，建造成一座实验性500千瓦级（年发电30万千瓦时）的太阳能氢发电厂，到1990年夏季正式投入使用。它使用2万平方米太阳能电池板电解水制氢，年产汽车用氢燃料5万立方米。此外，德国还与沙特阿拉伯在利雅得市合建一座350千瓦级的太阳能发电站，为水电解制氢提供动力。
日本政府十分重视开发氢能，通产省已把氢能开发应用列入其“阳光计划”；文部省也把氢能研究作为重点研究课题。日本马自达汽车公司积极发展氢能汽车，计划在90年代末将向美国加州出售小批量的氢能汽车。
加拿大政府和欧共体已拨款430万美元作为科研费研究氢能，利用加拿大的水力发电资源生产氢，然后以液氢形式运往欧洲。据报道，联合建立一座制氢实验工厂将要花费4.2亿美元。
前苏联除已发展的氢能燃料飞机外，还在积极推广用氢燃料来作为汽车、货车、拖拉机和火车等的动力能源。
世界氢能的开发使用，已经历了一段艰难曲折的历程，正在蓬勃发展着。
当今的主要问题是制氢技术尚待进一步摸索提高，储运手段也需改善，应用中的许多技术问题还要努力攻关，特别是制氢成本还太高等等。因此，大规模实用化至少还需要20年以上。然而，作为一种优质清洁的新型能源，同样要经历一个发生、发展、改进、推广、完善的过程。完全可以相信，再过20～40年，氢能必将成为世界能源舞台上的一个新秀而大展风采。
核能
核能的发现
第二次世界大战末期，美国使用的绰号叫“小男孩”、“胖子”的两颗原子弹在日本广岛、长崎造成了人间灾难；以及1986年前苏联切尔诺贝利、1979年美国三里岛核电站事故连续发生，使人们一提起核能就谈虎色变。因而核能长期以来成为举世瞩目的争议问题。
那么“核能”到底是什么？
人类对客观世界的认识有个逐步加深的过程。从宏观上讲，宇宙浩瀚无穷，从微观上讲，又存在着一个肉眼看不见而又难以捉摸的无限渺小的世界。
对这个无限小的世界，今天人们能认识到的只是原子世界，其中包括电子、质子、中子……它是一个奥妙无穷，无限可分的微观世界。
原子核的直径很小，只有10-13～10-12厘米。在原子核内的质子之间存在着巨大的电磁力。但它们并不相互排斥，这是由于他们之间还存在着另一种比电磁力强100倍的吸引力——核力，科学家们把这种使核子凝聚在一起的能量叫“结合能”，原子只有在受到外力作用时，才能释放出能量来。
早在1989年12月，波兰科学家居里夫人在发现镭的同时，就发现了镭在蜕变时伴随着能量的释放。1克镭蜕变后能释放出34亿卡的热能，这些热能足以融化42吨冰块。镭同所有放射性元素一样，在其不断蜕变的过程中，其质量逐步转化为能量，这时，它的放射性原子数也随之衰减。当它减到1/2时，就叫它“半衰期”。这种“半衰期”是按几何级数变化的。各种元素的半衰期各不相同。例如，镭的“半衰期”是1602年，而铀238的“半衰期”
是45亿年。