水合物技术储存氢气反应装置
氢能源因具有来源丰富、可再生、热效率高和燃烧清洁等特点而受到广泛重视，作为清洁能源可替代石油、天然气和煤等短缺的化石燃料，将成为21世纪的绿色能源。氢气作为能源在我国的应用主要集中在民用和交通领域，城市现在大力推广天然气，在此之前多使用人工煤气，而人工煤气中就含有体积分数约50%的氢气，这是氢作为能源在民用领域的主要应用，目前仍占一定的比例。随着氢能应用研究的不断深入，特别是氢内燃机汽车和以氢为燃料、通过化学作用产生电能作为动力的燃料电池汽车技术日趋接近大规模商业化应用，氢的储存技术显得十分重要。从某种意义上来说，氢气储存是氢能应用的瓶颈技术，大规模、经济、高效和安全储氢技术的发展将直接影响到氢能技术的推广应用，尤其是在车辆和移动工具方面。
水合物技术储存氢气反应釜，常用的氢气储存方法
由于氢具有质量轻，难以压缩，难以液化，易燃、易爆，高压下可透过容器壁，易与容器金属形成氢化物而产生氢脆的特点，因此探索和寻找适用于大规模储氢的技术将是一项重要的研究课题。常见的储氢技术一般基于化学反应，如通过氢化物的生成与分解储氢，或者基于物理吸附，当前大量的储氢研究是基于物理吸附的储氢方法。目前，氢气储存主要有物理法和化学法两大类。
物理法主要有：高压氢气储存、低温液化储存、玻璃微球储存、活性炭吸附储存、地下岩洞储存、碳纳米管储存(也包含部分的化学吸附储存)、水合物储存。
化学法主要有：储氢合金储存、有机液态氢化物储存、无机物储存等形式。衡量一种氢气储运技术的依据有储氢成本、储氢密度和安全性等方面。目前，氢气一般以高压压缩、低温液化、金属氢化物、有机氢化物和物理化学吸附等形式储存。衡量储氢性能的参数主要有两个：体积储氢密度和质量储氢密度。体积储氢密度为单位体积系统内储存氢气的质量，质量储氢密度为系统储存氢气的质量与整个储氢系统的质量(含容器、存储介质材料、阀及氢气等)之比。高压压缩储氢发展的历史较早，是比较传统而成熟的方法，无需任何材料作载体，只需耐压和绝热的容器，但是其储氢效率很低，加压到15MPa时质量储氢密度不超过3%，而且存在很大的安全隐患，成本也很高。低温液化方式储运虽然质量储氢密度高(可以达到14%)，但液氢沸点仅20.38K，气化潜热小，仅0.921kJ/mol，而液氢的温度与外界的温度存在巨大的温差，因此稍有热量从外界传入容器，即会快速沸腾而损失。储氢合金的储氢容量较大，体积储氢密度是相同温度、压力条件下气态氢的1000倍，其体积储氢密度可高达40～50kg/m3，但其缺点是质量储氢密度低，多数储氢合金的质量储氢密度仅为1.5%～3%。
相对于高压压缩储氢和低温液化储氢，金属氢化物、碳纳米管吸附、水合物储氢等固态材料氢气储存方法主要有以下潜在优势：较小的体积、较低的压力(更高的能源效率)和更多高纯度的氢气产出。压缩气体和液体储存如今是商业上可行的方法，但*符合成本效益的储存系统还有待开发。另外还要关注储存方法的安全性，特别是对新的储存方法。从安全角度上考虑，在城市中建立储存20～70MPa压缩氢气的大容量储罐是不可行的。液化氢气需要给液化设备和储存设备不断供冷来维持20K或更低的低温。用水合物的形式储存氢气是近年来发展起来的一种物理储氢方法，该方法不但有较高的储氢效率，而且其原料(水或冰)也十分容易获得，另外，储存的温度也在液氮温区以上。由于氢气水合物中的氢分子是通过氢键与水分子结合的，并不需要形成化学键，所以释放从而利用氢气也容易得多，水合物储氢也适合于将氢气在常压下安全地储存。
水合物技术储存氢气反应装置
