L'esaurimento delle fonti energetiche non rinnovabili, alle stelle i prezzi del carburante, aumentando il consumo di energia pro capite e la crescente preoccupazione per il cambiamento climatico globale hanno reso fonti energetiche alternative al centro di molte ricerche e la speculazione. Un promettente sostituto per i combustibili fossili è energia dall'idrogeno, anche se - come con tutte le energie alternative..--è dotato di una propria serie di vantaggi e svantaggi.
Rifornimento di idrogeno
L'idrogeno è l'elemento più abbondante nell'universo e il terzo più comune sul pianeta. Sulla terra, tuttavia, si presenta naturalmente solo in combinazione con altri elementi, non nella sua forma pura, gassoso. Idrogeno può essere derivato da idrocarburi come i combustibili fossili e dall'acqua, in teoria facendo suo approvvigionamento significativamente più abbondante di altre fonti di energia..--abbondante, ma non direttamente accessibile.
Idrogeno in motori a combustione interna
Tecnicamente parlando, l'idrogeno stesso non è una fonte di energia, ma piuttosto un vettore; deve essere convertito in una forma utilizzabile per archiviare e trasportare energia. Di tutti i combustibili noti, l'idrogeno ha il più alto contenuto di energia per unità di peso, e si brucia in modo pulito con praticamente zero emissioni. L'unico inconveniente è che ha anche il più basso contenuto energetico per unità di volume. A normale temperatura e pressione, 3.000 galloni di gas idrogeno produce la stessa quantità di energia come un gallone di benzina, quindi a meno che non è combustibili liquefatti, tutti gli altri hanno il sopravvento. Liquefatto costi idrogeno $6 a $8 un gallone, un prezzo che riflette l'eccessiva quantità di energia necessaria per la produzione e la liquefazione.
Celle a combustibile a idrogeno
Un altro modo in cui l'idrogeno viene utilizzato nella produzione di energia è attraverso l'uso di celle a combustibile, che funziona convertendo l'energia chimica in energia elettrica, proprio come una batteria. Si tratta ancora di un'altra tecnologia pulita, producendo solo calore e acqua pura come sottoprodotti. Celle a combustibile a idrogeno sono fino a tre volte più efficienti motori a combustione interna, anche se entrambi richiedono l'idrogeno liquefatto. Celle a combustibile può anche funzionare su altri combustibili, come il metanolo, ma funzionano meglio con idrogeno. Auto alimentate a idrogeno celle a combustibile..--come la Honda FCX Clarity e la Chevrolet Equinox dalla General Motors..--sono già stati rilasciati al pubblico in generale.
Produzione di idrogeno
Di gran lunga il maggiore inconveniente all'idrogeno è il fatto che costa così tanto per produrre combustibili rispetto ai più tradizionali. Produzione di idrogeno si consuma enormi quantità di combustibili fossili, come essi sono utilizzati come materie prime e fonti di energia, producendo quindi tonnellate di gas serra. 96% della produzione è attraverso la rigenerazione di vapore, in cui il calore viene utilizzato per separare l'idrogeno da gas naturale. L'elettrolisi è un modo alternativo di produzione di idrogeno, ma i costi operativi sono proibitivi che rende la sua fattibilità su scala industriale discutibile. All-in-tutto, a combustibile a idrogeno indirettamente rilascia più CO2 nell'atmosfera di combustibili fossili tradizionali. Può essere fatto rinnovabili e privo di emissioni alimentando elettrolisi utilizzando energia eolica o solare, ma con la tecnologia di oggi, circa 75-90% dell'energia può essere perso attraverso il processo, rendendolo altamente inefficiente.