在本指南中，我們概述了以下關於氫能的問題/疑問的答案:
-氫氣是什麼?
——是什麼氫能源?
——氫能是如何產生的?
-氫能是如何工作的?
-氫能的用途是什麼?
-哪些國家使用氫能?
氫是什麼?
氫是單質氣體
什麼是氫能?
顧名思義，氫能主要是利用氫來攜帶和提供/創造能源，用於多種不同的應用。
氫能有時也被稱為氫燃料。
氫能是如何產生的?
重要的是要明白，氫主要存在於自然界的有機化合物中，而不是它本身的純天然氣形式。
例如，在地球上，氫在水中的含量是最多的。
因此，在氫能夠大規模用於發電之前，氫氣本身必須由人類從這些有機化合物(主要是碳氫化合物，如甲烷/天然氣，以及水)中分離出來。但是，像細菌和微藻這樣的微生物……消耗植物材料，也產生氫氣，根據energy.gov)。
因此，氫燃料可以被稱為能量載體，而不是一次能源。
不過，從技術上講，有些人可能會把能源載體歸類為能夠為消費者提供可用的能源形式，比如電力。但是氫並不總是這樣。
產生氫氣的主要方式有兩種:
1.從碳氫化合物/化石燃料中轉化-[第一種方法是通過加熱從碳氫化合物中分離氫]，這個過程被稱為重整。目前，人類使用的大部分氫氣都是通過這種方式從天然氣中產生的。
-截至2018年，大部分氫氣(~ 95%)來自化石燃料，通過蒸汽重整或甲烷部分氧化和煤氣化產生，隻有少量通過替代途徑產生，如生物質氣化或水電解或太陽能熱化學，一種沒有碳排放的太陽能燃料(wikipedia.org)[2020年情況類似]
-世界上大約95%的氫是用化石燃料製造的，或通過蒸汽-甲烷重整過程使用天然氣，或使用煤氣化方法。這種氫通常被稱為棕色氫。當產氫過程中產生的碳排放(例如蒸汽甲烷重整過程中的甲烷)被捕獲並永久儲存，這被稱為藍色氫(originenergy.com.au)。
-目前，大多數氫都是由化石燃料，特別是天然氣生產的(energy.gov)
-蒸汽-甲烷重整，目前大量生產氫氣的領先技術[占生產氫氣的大部分]，從甲烷中提取氫氣[通過高溫蒸汽與天然氣結合(wikipedia.org)]
-天然氣是目前生產氫氣的主要來源，占全球每年約7000萬噸專用氫氣產量的約四分之三(iea.org)
2.從水電解-第二種產生氫的方法是從水(H2O)中產生氫，通過在水中通電將氫和氧分離。這個過程被稱為電解。
當人們提到“綠色氫氣”時，他們通常指的是為電解過程生產氫氣提供電流的太陽能或風能(作為與通過重整碳氫化合物生產氫氣的比較)。
電解可以用任何能源的電力進行——化石燃料、可再生能源、核能或其他能源(福島的氫氣生產設施據說可以從電網供電的電力和太陽能電池板的電力中生產氫氣)。
預計電解製氫將變得更受歡迎，因為在蒸汽甲烷重整過程中，發電的成本比提供天然氣的成本更具有成本效益
-…目前全球隻有不到0.1%的專用氫生產來自水電解法[但可再生能源和其他能源發電成本的下降可能會改變這一狀況](iea.org)
-電力——來自電網或可再生能源，如生物質、地熱、太陽能或風能——目前也用於生產氫。從長遠來看，太陽能和生物質能可以更直接地用於生產氫氣，因為新技術使替代生產方法具有成本競爭力。
-使用可再生能源和可持續來源的水可以製造綠色氫氣，因為水是由氫原子和氧原子組成的，一種清潔的生產氫氣的方法是通過電解。電解就是把電流通過水，把水分解成氫和氧。
-燃燒氫的副產品隻有一種:水。氫是可用於生產能源的最清潔的燃料之一，如果用於生產氫的能源是清潔的、可再生的能源，如太陽能或風能，它就有實現零碳排放的潛力。
在電解過程中，電通過水來分離氫原子和氧原子。這種方法可以使用風能、太陽能、地熱、水力、化石燃料、生物質能、核能和許多其他能源。
一旦氫氣被生產出來，它就可以被運輸、儲存和/或使用。
氫能是如何工作的?
氫能的工作原理主要有兩種:
1.直接燃燒氫
氫液體或氫氣體可以直接作為能源燃料燃燒
這方麵的兩個例子是火箭飛船和直接使用氫氣的交通工具(盡管這類交通工具的數量並不多)
氫也可以部分與另一種燃料一起用作能源
這方麵的一個例子是一輛內燃發動機汽車，它已被改裝成柴油-氫混合燃料(維基百科)。
另一個例子是在加熱和烹飪時，少量的氫(如20%的氫，或不會引起管道問題的量)可以與天然氣混合(wikipedia.org)。
2.在燃料電池中使用氫
第二種方法是在燃料電池中使用氫
燃料電池是一種將氫和氧結合在一起的電化學電池。
當氫和氧在電化學電池中發生反應時，它們會產生一種可用的電能，以及水和少量的熱。
這方麵的一個例子是燃料電池汽車，燃料電池為電動機提供動力。
燃料電池可以有不同的類型，有小的有大的，可以用於不同的應用。
燃料電池是一項很有前途的技術，可以作為建築的熱能和電能的來源，也可以作為驅動汽車的電動馬達的電力來源[而且與電池不同的是，氫燃料電池永遠不會失去它的電量…它會一直工作，直到氫的供應耗盡]。
資源列表中的engie.com.au資源很好地解釋了氫燃料電池中的化學反應是如何工作的
*其他關於如何使用氫的說明…
Wikipedia.org網站上有這樣的描述:一旦氫氣被生產出來，如何使用氫氣:
一旦生產出來，氫就可以像天然氣一樣被使用——它可以被輸送到燃料電池中發電和發熱，用於聯合循環燃氣輪機中產生更多的集中發電，或者燃燒來運行內燃機
氫能的用途是什麼?
關於氫能的使用，有幾個具體的例子:
火箭燃料- (NASA)在20世紀50年代開始使用液氫作為火箭燃料(eia.gov)。其他消息來源說，這個詞從20世紀70年代就開始使用了，而不是50年代
宇宙飛船電氣係統- [NASA已經使用]氫燃料電池為宇宙飛船的電氣係統提供動力(eia.gov)
燃料電池汽車- - - - - -汽車可以使用氫燃料電池發電:為電動機提供動力而發電
燃料電池公交車在一些地方已經使用了很多年，商用氫燃料電池乘用車在一些地方的使用也增加了(wikipedia.org)
直接使用車輛-少數車輛直接使用氫作為燃料(eia.gov)
在固定發電站發電(originenergy.com.au)。燃料電池用於固定式或便攜式/移動發電應用(eia.gov)
用於取暖和烹飪的替代天然氣-氫燃料可作為天然氣的替代品用於加熱應用(wikipedia.org)
一般-[氫能]可用於汽車、公共汽車、家庭、企業、工業和城市的動力(engie.com.au)
一般-[氫]可作為氣體或液體生產，或作為其他材料的一部分生產，並有許多用途，如運輸或加熱燃料，儲存電力的方式，或工業過程中的原材料(arena.gov.au)
一般-以下列出的國際能源署資源概述了氫和氫能源的不同應用領域，如工業、發電、運輸和建築
一般-氫的其他用途包括作為能源幫助提煉石油。另外一個好處是，氫能產生的蒸汽甚至可以凝結成可以安全飲用的水(vittana.org)。
工業用氫
值得注意的是，美國消耗的大部分氫都用於工業
-今天，氫最常用於石油精煉和化肥生產，而交通和公用事業是新興市場(energy.gov)。
-[其他例子包括]精煉石油，處理金屬，生產化肥[氫是氨的關鍵成分]，[以及更多](eia.gov)
哪些國家已經在使用氫能?而且,如何?
美國是氫能使用的領導者之一，但它不是唯一使用氫能的國家。
已經使用氫能的一些國家的例子是:
氫已經在世界各地得到應用，許多國家正計劃更多地利用它來滿足未來的能源需求
在加州，氫燃料已經成為大量交通工具的燃料，有超過8800輛氫燃料汽車、氫動力公交車和一個加氣站零售網絡
——originenergy.com.au
在美國，大約有46個氫燃料汽車加氣站，幾乎全部位於加利福尼亞州。
——eia.gov
截至2020年10月底，美國108個設施中約有161個燃料電池在運行，總發電能力約為250兆瓦(MW)。
其中最大的是特拉華州的紅獅能源中心，總發電能力約為25兆瓦，使用從天然氣中產生的氫氣來運行燃料電池
——eia.gov
(據說日本擁有世界上最大的氫燃料生產設施，位於日本福島氫能研究基地(FH2R)(維基百科)
來源
1.https://www.eia.gov/energyexplained/hydrogen/use-of-hydrogen.php: ~:文本= % 20氫燃料% 20細胞% 20產生% 20 % 20的電力% 20結合% 20氫% 20和% 20氧氣含量,% 20小% 20 % 20 % 20的熱量。
2.https://www.engie.com.au/home/engie-today/education/how-does-hydrogen-power-work/
3.https://www.originenergy.com.au/blog/hydrogen-energy-what-is-it-and-why-origins-looking-into-it/
4.https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_fuel#Uses
5.https://www.energy.gov/eere/articles/hydrogen-clean-flexible-energy-carrier#:~:text=Hydrogen%20can%20be%20used%20in,and%20utilities%20are%20emerging%20markets
6.https://www.renewableenergyworld.com/types-of-renewable-energy/hydrogen/#gref
7.https://arena.gov.au/renewable-energy/hydrogen/
8.https://www.iea.org/reports/the-future-of-hydrogen
9.https://vittana.org/18-biggest-hydrogen-energy-pros-and-cons