根据现有技术和经济性考虑，合成甲醇（CH₃OH）被认为是较为理想的选择。以下是详细分析：
1. 甲醇（CH₃OH）
合成过程：
- 电解水生成氢气（H₂）： 2H2O→2H2+O22\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{H}_2 + \text{O}_22H2O→2H2+O2
- 合成气生产：通过反应CO₂和H₂生成甲醇。 CO2+3H2→CH3OH+H2O\text{CO}_2 + 3\text{H}_2 \rightarrow \text{CH}_3\text{OH} + \text{H}_2\text{O}CO2+3H2→CH3OH+H2O
优点：
- 高效率：甲醇合成反应在高温高压下进行，转化效率较高，工业化工艺成熟。
- 原料易得：电解水生成的氢气和工业废气中的二氧化碳都可以作为甲醇合成的原料。
- 低成本：电解水制氢结合二氧化碳捕获技术，利用现有的基础设施，生产成本相对较低。
- 应用广泛：甲醇可以作为燃料、燃料电池的氢源以及化工原料，市场需求大。
2. 氨（NH₃）
合成过程：
- 哈伯法合成氨： N2+3H2→2NH3\text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightarrow 2\text{NH}_3N2+3H2→2NH3
优点：
- 高氢含量：氨中含有较高的氢比例，且氨合成反应成熟。
- 低碳排放：氨在燃烧时只生成氮气和水，无碳排放。
缺点：
- 储存和运输挑战：氨具有毒性和腐蚀性，储存和运输需要严格的安全措施，增加成本。
- 直接燃烧效率低：氨作为燃料的燃烧效率和能量密度不如甲醇。
3. 液态有机氢载体（LOHCs）
合成过程：
- 通过氢化反应将氢气储存在有机分子中，如甲苯氢化成甲基环己烷。 C7H8+3H2→C7H14\text{C}_7\text{H}_8 + 3\text{H}_2 \rightarrow \text{C}_7\text{H}_{14}C7H8+3H2→C7H14
优点：
- 安全性高：有机氢载体在常温常压下稳定，运输和储存安全性高。
- 可逆反应：氢气可以通过脱氢反应释放，重复使用。
缺点：
- 效率问题：氢化和脱氢过程需要较高的能量输入，整体能量效率低于甲醇和氨。
- 成本较高：有机氢载体材料和催化剂成本较高，经济性不如甲醇和氨。