氢的故事可以追溯到 137 亿年前，那时宇宙刚刚诞生，而且非常热。
从那原始熔炉中出来的氢比任何其他元素都多得多，即使在今天，它也主宰着宇宙。它是恒星的主要成分，包括我们太阳的 90% 以上，它的薄雾散布在太空中。我们体内大约 60% 的原子是氢，当然它是水中的两个关键成分之一。
氢是最简单的原子：只有一个质子被一个电子环绕。它无味、无色且非常有活力。
氢气是一种极好的燃料。您可以通过燃烧氢气来取暖或做饭，就像许多家庭燃烧天然气一样。一公斤氢气可以释放足够的能量，让一辆普通汽车行驶 130 公里，或者为普通家庭提供两天的供暖。当然，当氢气在空气中燃烧时，唯一的排放物就是水。
或者你可以将它的能量转化为电能，在所谓的燃料电池中。它的化学性质与火焰基本相同：将氢与氧结合生成水并释放能量;除了在燃料电池中，能量转化为电能而不是热量。
燃料电池的一大好处是它们通常非常高效。氢气中大约 60% 的能量可以转化为电力来驱动汽车，而汽油中只有 20% 的能量可以转化为电能。因此，氢燃料汽车的效率可以提高三倍。
氢现在将发挥关键作用，帮助我们应对气候危机并使世界摆脱温室气体排放。在一个净零 CO2 的世界中，研究估计氢气可能占我们整体能源需求的四分之一。然而，尽管氢在我们的无碳未来中发挥着核心作用，但许多关于氢的神话仍然存在。
误区一：氢气太危险，不能大规模使用
兴登堡飞艇灾难和氢弹(也称为氢弹)的爆炸威力对氢的公共安全形象影响甚微;但这是一个毫无根据的名声。
1937 年兴登堡灾难中，一艘由氢气升起的飞艇着火，造成 36 人死亡，至今仍被视为该元素爆炸性的一个例子。
飞艇的氢气供应是否是起火源仍然存在争议——有几次现场照片的法医检查显示飞艇的织物覆盖物在飞艇缓慢下降到地面时燃烧了大约半分钟，而不是氢气爆炸。所有这一切都有些离题了：今天没有人谈论使用巨大的氢气袋飞来飞去。
今天对氢能的推动也与氢弹爆炸无关。
氢弹基于核聚变，即为太阳提供动力的过程。这只能在极端温度和压力下实现，其温度和压力比您汽车中发生的任何事情都高出数千倍。
像任何技术一样，氢不是也永远不会完全没有风险。氢气可以在 4% 到 74% 的浓度之间点燃，因此在任何燃料中可燃范围最广。氢气也可以在 18% 到 59% 的浓度下引起爆炸(火焰以超音速传播)。它不需要太多的火花。在 28% 的最易燃浓度下，一个只有 0.02 毫焦耳能量的微小火花就足以点燃这些东西。它看不见的火焰传播得非常快。
氢气的好消息是它会迅速分散。如果它泄漏到露天，它会上升(比空气轻得多)并且它的浓度会很快下降到爆炸水平以下。
在氢动力汽车中，正在开发的用于储存燃料的油箱类型几乎是坚不可摧的。即使罐子被刺穿，氢气几乎会立即消散。
这意味着经过精心管理的氢气不会比我们今天使用的燃料更具风险。
误解 2：氢气是一种肮脏的燃料，是问题的一部分，而不是解决方案
这个神话来自一个误解。该理论的支持者着眼于传统上如何生产氢气，而不是开始起飞的绿色技术。
今天的大多数氢气是使用一种称为蒸汽甲烷重整的过程生产的，该过程将甲烷和水结合以产生氢气和二氧化碳 (CO2)，这是一种强大的温室气体。该产品被称为灰氢。但这种情况正在改变。
我们可以使用电力将水 (H2O) 分解为氢气 (H2) 和氧气 (O2)，而不是使用化石甲烷作为我们的氢源。如果电力来自可再生或低碳能源，那么这就是清洁的“绿色氢”，基本上零碳排放。
由于可再生能源的成本直线下降，绿色氢正成为越来越有吸引力的选择。十年前，风能和太阳能等可再生能源价格昂贵，每兆瓦时约为 400 英镑。2021 年，沙特阿拉伯在太阳能拍卖中获胜，每兆瓦时约 7.30 英镑。
同时，随着行业规模的扩大，以及开发更高效的设备或具有规模经济的更大设备，用于制造绿色氢气的机器(电解槽)将变得更加便宜。绿色氢很快就会比灰色便宜。
组合中还有其他一些丰富多彩的选择。
蓝色氢气是使用甲烷 (CH4) 以类似于灰色氢气的方式制造的，但不是将 CO2释放到大气中，而是被捕获并掩埋在地下，或者甚至更好地转化为塑料和建筑材料等新产品.蓝色氢气的 CO2排放量较低，前提是用于制造和运输的天然气不会泄漏，并且可以捕获高比例的 CO2。
接下来是绿松石，它使用一种称为热解的过程在没有氧气的情况下加热甲烷，留下氢气和碳作为可用于建筑和制造轮胎的固体材料。
彩虹由粉红色氢完成，它使用由核能驱动的电力，通过电解过程将水分解为氢和氧。
误区 3：氢效率低且不经济
当然，直接使用可再生电力比先将其转化为氢，然后再将其用于电力更节能。
但在很多情况下，直接电气化是不可能或不可行的。炼钢等重工业需要化学品投入，而绿色氢可以替代排放二氧化碳的冶金煤或基于化石燃料的化学品。许多行业还需要高温，而用电加热生产高温是昂贵的。火车或航运等长途运输，以及英国等许多温带地区的冬季供暖，对能源的需求如此巨大，以至于无法储存足够的电能;但是氢气很容易储存在加压罐中，或者在地下深处的岩盐中挖掘的大型洞穴中。
使用氢气与可再生能源巧妙结合来储存或运输能源将导致成本最低的能源系统，特别是考虑到氢气也将变得更加便宜。
随着越来越多的国家在其能源系统中设定氢目标，越来越多的公司宣布新的基于氢的项目从化石碳燃料转向，越来越多的投资者认识到氢的财务潜力，该行业正在迅速扩大规模，这将降低用于从水中制氢的电解槽的成本。
新的、越来越雄心勃勃的目标显示了氢的潜力。价格是一个重要的障碍，2021 年蓝氢的成本约为 5 英镑/公斤。Green Hydrogen Catapult 是一个由公司组成的联盟，其目标是到 2026 年将氢的价格降低一半以上至 2 美元/公斤(1.50 英镑/公斤)，拜登政府已经启动了一项“Earthshot”计划，以查看氢的定价到 2030 年，价格为 1 美元/1 公斤(0.75 英镑/公斤)。
误区四：大规模使用氢气需要全新的能源基础设施
这从根本上是不真实的，至少在欧洲是这样。
有人担心氢气会渗入管道钢中，使它们变脆。但是对现有管道的实验和分析表明，在较软等级的钢中，这种情况发生得非常缓慢，令人高兴的是，欧洲大部分长输管道网都是由这种软钢制成的，壁很厚，可以安全地容纳氢气几十年。
对于城市地区的低压分配，自 2000 年以来，英国的大部分地区和欧洲的一些地区已经悄悄地用黄色聚乙烯管取代了铁气管道——它们是端对端对接焊接以实现完美连接。
该项目最初是为了消除天然气分配系统中的所有泄漏，但现在证明它是将氢气输送到企业和家庭的完美准备。由于不需要挖掘道路和埋设新管道，它在英国节省了大约 200 亿英镑。
误区五：远距离运输氢气非常昂贵
再次，这是错误的。氢是一种极好的能量载体。这意味着它可以帮助我们利用世界上风最大、阳光最充足的地方的能源——从最热的沙漠到最狂野的海洋。
以北非的太阳能农场为例。将地中海下的能源输送到需求量很大的欧洲的最佳方式不是昂贵的新电缆网络，而是通过现有的天然气管道。
众所周知，可以通过管道将液体或气体输送到数百或数千公里，而气体损失和推动气体的能量输入最少——不到氢燃料能量的 1%。
相比之下，氢气的运输需要专业的昂贵油轮、大量的能量将氢气压缩和冷却成液体，以及装载和卸载储罐的时间以及加热和重新气化氢气的能量。这有效，但最适合很远的距离。
误解 6：交通可以完全电气化，那么为什么我们需要氢气?
某些形式的交通工具不能完全电气化。客机需要携带足够的能量才能飞行数千英里，在可预见的未来，使用电池是不可能的。液态绿色或蓝色氢，或基于氢的燃料，可以成为清洁航空旅行的解决方案。
货船将难以依靠电池动力横渡大洋，而氢气可以再次成为答案，以氨的形式存在，易于以液体形式储存，并且可以直接用作稍作修改的柴油发动机的燃料。
在地面上，由氢燃料电池驱动的车辆与电池电动汽车相比具有一些优势。氢气的补充速度非常快——只需几分钟，而不是电池充电几小时。它也比电池轻得多，这是涉及车辆行驶里程和减少道路损坏的重要资产。由于戴姆勒、沃尔沃和斯堪尼亚已经在研究该技术，因此它很有吸引力，可以取代当今的卡车和一些火车等柴油重型运输工具。
误区 7：如果氢是如此神奇，我们几年前就会开始使用它
在 1874 年的小说《神秘岛》中，儒勒·凡尔纳 (Jules Verne) 想象，通过电分解成原始元素的水“有一天会被用作燃料，构成它的氢和氧……将提供取之不尽的热源和光”。 ”
我们最近才开始将凡尔纳的愿景变为现实，因为与现成的化石燃料不同，清洁氢不能免费获得：您必须投入能量才能将其从水牢中释放出来。
改变的是可再生能源变得便宜，电解槽技术已经成熟，我们终于意识到温室气体排放的深刻全球危险。
