以化石燃料为基础的能源体系的应用引起两方面问题：化石燃料为不可再生的能源 ，其供应日趋紧张 ；② 化石燃料的使用向环境排放大量 CO ，被认为是引起 温室效应的主要原因。氢是一种洁净、高效的能源载体，氢能被认 为是未来最有希望 代替化石燃料 的可持续的能源体系，因为它能够满 足氢经济 、清洁 、高效 、不向环境排放 CO：和其他有害废物的要求 。但是，由于技术和经济性方面的困难，氢的广泛应用目前仍然是不可行的。难 题之一就是如何实现可持续 、清洁 、高效 、大规模的制氢 。
氢可以通过甲烷重整(SMR)、水电解 、生物质转化 、石油部分氧化 、煤或生物质的热解或气化等方法制备。目前工业上占主导地位的是SMR和水电解两种方法，前者排放大量COz，后者相对昂贵而且发电过程大部分也都可能排放CO 。因此，目前的制氢方法都不能满足氢经济的要求 。