هیدروژن فراوان ترین عنصر شیمیایی است که تخمین زده می شود ۷۵ درصد از جرم کیهان را تشکیل دهد. اینجا و بر روی زمین، تعداد زیادی اتم هیدروژن در آب، گیاهان، حیوانات و البته انسان ها وجود دارد. اما در حالی که تقریباً در تمام مولکول‌های موجودات زنده هیدروژن وجود دارد، به عنوان گاز بسیار کمیاب از آن یاد می شود به طوری که کمتر از یک قسمت در میلیون حجم موجود است.

 

هیدروژن را می توان از منابع مختلفی مانند گاز طبیعی، انرژی هسته ای، بیوگاز و انرژی های تجدید پذیر مانند خورشید و باد تولید کرد. اما چالشی که با آن روبه رو هستیم استفاده از هیدروژن به عنوان گاز در مقیاس بزرگ و برای سوخت خانه ها و محل‌های کار ما است.

 

سوخت یک ماده شیمیایی است که می تواند برای تامین انرژی مفید سوزانده شود. سوختن معمولاً به این معنی است که پیوندهای شیمیایی بین عناصر موجود در سوخت شکسته شده و عناصر به طور شیمیایی با اکسیژن و اغلب اکسیژن هوا ترکیب می شوند.

 

برای سال‌ها، ما از گاز طبیعی برای گرم کردن خانه‌ها و محل‌های کار خود، برای نیروگاه‌ها و تولید برق استفاده کرده‌ایم. در کشور هایی مانند بریتانیا، 85 درصد خانه ها و 40 درصد برق کشور در حال حاضر به گاز متکی است. در ایالات متحده، 47 درصد از خانوارها به گاز طبیعی و 36 درصد به برق متکی هستند.

 

هنگامی که گاز طبیعی می سوزد، انرژی گرمایی را فراهم می کند. اما یک محصول زائد در کنار آب، دی اکسید کربن است که وقتی در اتمسفر آزاد می شود منجر به تغیرات آب و هوا می شود. اما هیدروژن در حالی میسوزد که هیچ کربن دی اکسیدی را آزاد نمیکند.

 

هیدروژن با استفاده از دو روش اصلی تولید می شود. روش اول اصلاح متان با بخار است که رایج ترین روش برای تولید هیدروژن فله به شمار می‌رود و بیشتر تولید جهان را به خود اختصاص می دهد. در این روش از یک اصلاح کننده استفاده می شود که بخار در دما و فشار بالا با متان و یک کاتالیزور نیکل واکنش می دهد تا هیدروژن و مونوکسید کربن (CO) را تولید کند.

 

روش دیگر اصلاح اتوترمال از اکسیژن و دی اکسید کربن (CO2) یا بخار برای واکنش با متان است که منجر به تشکیل هیدروژن می شود. نقطه ضعف این دو روش این است که کربن را به عنوان یک محصول جانبی تولید می کنند، بنابراین جذب و ذخیره کربن (CCS) برای به دام انداختن و ذخیره این کربن ضروری است.

 

هیدروژن سبز با استفاده از الکتریسیته برای تامین انرژی یک الکترولیزور تولید می شود که هیدروژن را از مولکول های آب جدا می کند. این فرآیند هیدروژن خالص و بدون محصولات جانبی مضر تولید می کند.

 

در حال حاضر خودروهایی وجود دارند که با سلول های سوختی هیدروژنی کار می کنند. چین دارای بیشترین تعداد ایستگاه های سوخت هیدروژن برای وسایل نقلیه جاده ای در سراسر جهان است، جایی که شما می توانید همانطور که با بنزین یا گازوئیل خودرو را پر می کنید، در همان چارچوب با هیدروژن آن را پر کنید. ژاپن دومین جایگاه و پس از آن کره جنوبی، آلمان و ایالات متحده قرار دارند.

 

هیدروژن همچنین یک گزینه سوخت سبک و هیجان انگیز برای حمل و نقل جاده ای، هوایی و کشتیرانی است. شرکت حمل و نقل بین المللی DHL در حال حاضر ناوگانی از «ون های پنل H2» دارد که می توانند 500 کیلومتر را بدون سوخت گیری طی کنند.