利用太阳能分解水制氢是实现绿色氢能生产的最佳途径，太阳能分解水制氢包括太阳能光伏电解水制氢、直接热分解水制氢、热化学循环分解水制氢，光催化制氢、光电分解水制氢等等。在这些制氢技术中，太阳能直接热分解水制氢是最简单最有效的方法，无需催化剂和贵金属参与反应，生产成本最低。太阳能直接热分解水制氢的原理是利用太阳能聚光器收集太阳能直接加热水，使其达到2500K以上的温度从而分解为氢气和氧气的过程。这种方法需要解决的问题是：
①高温下氢气和氧气的分离；
②高温太阳能反应器的材料问题。
温度越高，水的分解效率越高，到大约 4700K时，水分解反应的吉布斯函数接近于零。但是，与此同时上述的两个问题也越难于解决。正是由于这个原因，使得这种方法在1971年Ford和 Kane提出来以后发展比较缓慢。
随着聚光技术和膜科学技术的发展，这种方法又重新激起了科学家的研究热情。其中以色列魏茨曼研究 所(WIS, Weizmann Institute of Science ) Abraham Kogan教授领导的研究小组最为著名。 Abraham Kogan教授从1997到2000年先后发表4 篇学术论文，从理论和试验上对HSTWS(太阳能直接热分解水制氢技术)可行性进行了论证。并对如何提高高温反应器的制氢效率和开发更为稳定的多孔陶瓷膜反应器进行了研究。
该技术的特点是：多孔陶瓷膜既作为高温分解水反应器，又作为氢气的分离装置。由于混合气体扩散特性的不同，富集氢气的气流扩散通过陶瓷膜，而富集氧气的气流则绕过它，这样来实现氢气的分离。该反应器的截面图如图所示。反应器的温度至少要达到2100℃才能维持稳定的运行。随着反应器温度的提高，反应过程的热力学效率也提高。然而该技术的主要缺点反映在反应器的材料问题上。如何阻止烧结或者把烧结过程延迟到工作温度之外成为该技术继续发展的关键。
178 0012 6383