氢燃料

氢燃料（英语：hydrogen fuel）是与氧气燃烧的零排放燃料，可以用于燃料电池或内燃机。它已经开始用于商用燃料电池车，并且已经在燃料电池公车中使用了很多年。除了氢能载具外，氢燃料也被用作航天器推进的燃料。

截至2018年，绝大多数氢气（约95%）来自于化石燃料通过甲烷蒸汽重组或部分氧化，以及煤气化；仅有少数氢气生产是通过零排放的新途径，如生物质气化、水电解^[1][2]、太阳热化学（太阳燃料）^[3]等。

氢是元素周期表中最轻的元素。由于氢的重量小于空气，因此氢在大气中上升，因此很少以其纯净形式出现^[4]。在空气中燃烧的纯氢气火焰中，氢气与氧气反应形成水并释放能量。

2H₂ (g) + O₂ (g) → 2H₂O (g) + 能量

如果像通常情况那样在大气中代替纯氧进行氢气燃烧，则氢气燃烧会产生少量的氮氧化物及水蒸气。

释放能量使氢能够用作燃料。在电化学电池中，可以相对较高的效率使用该能量。如果仅将其用于加热，则适用热效率的常规热力学限制。

氢通常被认为是一种能量载体，如电，因为它必须从诸如太阳能、生物质、电或者如天然气或煤等碳氢化合物产生^[5]。使用天然气进行常规产氢会产生重大的环境影响；与使用任何碳氢化合物一样，也会排放二氧化碳^[6]。同时，向天然气中添加20％的氢气（不影响燃气管道和家用电器的最佳份额）可以减少由加热和烹饪引起的二氧化碳排放^[7]。

参考文献

1. Roberts, David. This company may have solved one of the hardest problems in clean energy. Vox. 2018-02-16 [2019-10-30]. （原始内容存档于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. （原始内容存档于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]. （原始内容存档于2020-04-04）.
7. Climate change hope for hydrogen fuel. BBC News. 2 January 2020. （原始内容存档于2020-07-20）.