氫燃料

氫燃料（英語：hydrogen fuel）是與氧氣燃燒的零排放燃料。它可以用於燃料電池或內燃機。它已經開始用於商用燃料電池車，並且已經在燃料電池公車中使用了很多年。它也被用作航天器推進的燃料。

截至2018年，絕大多數氫氣（約95%）來自於化石燃料通過甲烷蒸汽重組或部分氧化，以及煤氣化；僅有少數氫氣生產是通過零排放的新途徑，如生物質氣化、水電解^[1][2]、太陽熱化學（太陽燃料）^[3]等。

氫是元素週期表中最輕的元素。由於氫的重量小於空氣，因此氫在大氣中上升，因此很少以其純淨形式出現^[4]。在空氣中燃燒的純氫氣火焰中，氫氣與氧氣反應形成水並釋放能量。

2H₂ (g) + O₂ (g) → 2H₂O (g) + 能量

如果像通常情況那樣在大氣中代替純氧進行氫氣燃燒，則氫氣燃燒會產生少量的氮氧化物及水蒸氣。

釋放能量使氫能夠用作燃料。在電化學電池中，可以相對較高的效率使用該能量。如果僅將其用於加熱，則適用熱效率的常規熱力學限制。

氫通常被認為是一種能量載體，如電，因為它必須從諸如太陽能、生物質、電或者如天然氣或煤等碳氫化合物產生^[5]。使用天然氣進行常規產氫會產生重大的環境影響；與使用任何碳氫化合物一樣，也會排放二氧化碳^[6]。同時，向天然氣中添加20％的氫氣（不影響燃氣管道和家用電器的最佳份額）可以減少由加熱和烹飪引起的二氧化碳排放^[7]。

參考文獻

1. Roberts, David. This company may have solved one of the hardest problems in clean energy. Vox. 2018-02-16 [2019-10-30]. （原始内容于2019-11-12） （英语）. 
2. Ogden, J.M. Prospects for building a hydrogen energy infrastructure. Annual Review of Energy and the Environment. 1999, 24: 227–279. doi:10.1146/annurev.energy.24.1.227. 
3. Q & A: DLR's Christian Sattler on the Role of Solar Thermochemistry in Green Hydrogen Production. SolarPACES.org. （原始内容于2020-07-19）. 
4. Altork, L.N. & Busby, J. R. (2010 Oct). Hydrogen fuel cells: part of the solution. Technology & Engineering Teacher, 70(2), 22-27.
5. Florida Solar Energy Center. (n.d.). Hydrogen Basics. Retrieved from: http://www.fsec.ucf.edu/en/consumer/hydrogen/basics/index.htm （页面存档备份，存于互联网档案馆）
6. Zehner, Ozzie. Green Illusions. Lincoln and London: University of Nebraska Press. 2012: 1–169, 331–42 [2020-09-12]. （原始内容于2020-04-04）. 
7. Climate change hope for hydrogen fuel. BBC News. 2 January 2020. （原始内容于2020-07-20）.