Wodór jest najprostszym pierwiastkiem chemicznym : jego jądro składa się z jednego protonu, a jego atom ma tylko jeden elektron. Cząsteczka diwodoru (H2) składa się z dwóch atomów wodoru.
Wodór jest powszechnie używany w odniesieniu do diwodoru.

Spalanie 1 kg wodoru uwalnia prawie 4 razy więcej energii niż 1 kg benzyny i wytwarza tylko wodę :

2H2 + O2 -> 2H2O

Wodór występuje bardzo obficie na powierzchni Ziemi, ale nie występuje w stanie czystym. Jest zawsze związany z innymi pierwiastkami chemicznymi, w cząsteczkach, takich jak woda i węglowodory. Organizmy żywe (zwierzęce lub roślinne) również składają się z wodoru.
Biomasa jest zatem kolejnym potencjalnym źródłem wodoru.

Wydobycie wodoru z tych pierwotnych zasobów, takich jak węglowodory, biomasa i woda, wymaga nakładów energii.
Wodór może być prawie niewyczerpalny, pod warunkiem, że będzie można go produkować w wystarczających ilościach po konkurencyjnych kosztach i z energii niskoemisyjnej (jądrowej i odnawialnej).
Technologie wodorowe to zestaw technologii badanych w celu produkcji wodoru, magazynowania go i przekształcania do celów energetycznych.

Obecnie istnieje kilka sposobów produkcji wodoru, z których każdy ma swoje zalety i wady pod względem kosztów, efektywności energetycznej, wpływ

Dlaczego energia pływów ? - Jest to odnawialne źródło energii, ponieważ pływy są przewidywalne i będą istnieć tak długo, jak długo Księżyc i Słońce będą wywierać wpływ grawitacyjny na Ziemię.
- Powoduje niewielką lub żadną emisję gazów cieplarnianych ani zanieczyszczenia powietrza.

u na środowisko :

Elektroliza wody :
Elektroliza wody to proces, który wykorzystuje energię elektryczną do rozkładu wody (H2O) na wodór (H2) i tlen (O2). Istnieją dwa główne rodzaje elektrolizy : elektroliza alkaliczna i elektroliza z membraną do wymiany protonów (PEM). Elektroliza wody może być zasilana energią elektryczną ze źródeł odnawialnych, takich jak energia słoneczna lub wiatrowa, dzięki czemu jest to przyjazna dla środowiska metoda produkcji wodoru.

Reforming parowy metanu :
Reforming parowy metanu to proces chemiczny, w którym do produkcji wodoru i dwutlenku węgla (CO2) wykorzystuje się metan (CH4), zwykle w postaci gazu ziemnego. Proces ten jest powszechnie stosowany na szeroką skalę w przemyśle chemicznym do produkcji wodoru. Jednak emituje również CO2, co czyni go mniej przyjazną dla środowiska metodą produkcji wodoru w porównaniu z elektrolizą wody.

Zgazowanie biomasy :
Zgazowanie biomasy to proces, który przekształca materię organiczną w gaz syntezowy, który następnie można przekształcić w wodór. Metoda ta wykorzystuje jako surowiec odpady rolnicze, leśne lub komunalne, oferując tym samym możliwość produkcji wodoru z odnawialnych i zrównoważonych źródeł.

Piroliza wody :
Piroliza wody to proces termochemiczny, który wykorzystuje ciepło do rozkładu wody na wodór i tlen. Chociaż metoda ta może być skuteczna pod względem efektywności energetycznej, wymaga wysokich temperatur i specyficznych warunków, co może utrudnić jej wdrożenie.

Fotoelektroliza słoneczna :
Fotoelektroliza słoneczna to metoda wytwarzania wodoru, która wykorzystuje ogniwa słoneczne do przekształcania światła słonecznego w energię elektryczną, która jest następnie wykorzystywana do zasilania procesu elektrolizy wody. Metoda ta wykorzystuje energię słoneczną jako odnawialne źródło energii elektrycznej, ale może być ograniczona wydajnością ogniw słonecznych i związanymi z tym kosztami.

Magazynowanie wodoru jest aktywnym obszarem badań i rozwoju ze względu na jego potencjał jako czystego i wszechstronnego nośnika energii. Oto niektóre z obecnych sposobów magazynowania wodoru :

Sprężanie gazu :
Wodór może być przechowywany w postaci gazowej sprężonej pod wysokim ciśnieniem we wzmocnionych cylindrycznych zbiornikach. Wysokociśnieniowe zbiorniki magazynowe mogą być wykonane ze stali lub materiałów kompozytowych, aby wytrzymać wysokie ciśnienia. Sprężanie wodoru pod wysokim ciśnieniem wymaga jednak specjalnej infrastruktury i może prowadzić do strat energii.

Skraplania :
Wodór może być schładzany i skraplany do bardzo niskich temperatur (poniżej -253 stopni Celsjusza) w celu magazynowania o wysokiej gęstości energii. Magazynowanie w postaci ciekłej zmniejsza objętość zajmowaną przez wodór, ale wymaga drogiego sprzętu chłodniczego i znacznych strat energii podczas procesu skraplania.

Adsorpcja na materiałach stałych :
Wodór może być adsorbowany na materiałach stałych o porowatej strukturze, takich jak węgiel aktywny, zeolity, porowate metale organiczne (MOF) lub organiczno-nieorganiczne materiały hybrydowe. Materiały te mają dużą powierzchnię właściwą i mogą adsorbować wodór przy umiarkowanym ciśnieniu i temperaturze otoczenia. Jednak adsorpcja wodoru może być odwracalna, ale wymaga wysokiego ciśnienia do desorpcji.

Przechowywanie substancji chemicznych :
Wodór może być magazynowany w postaci związków chemicznych, które uwalniają go podczas rozkładu. Na przykład wodór może być przechowywany w postaci wodorków metali lub związków organicznych, takich jak wodorki organiczne. Uwalnianie wodoru może być wywołane przez ogrzewanie, katalizę lub inne metody. Jednak systemy przechowywania chemikaliów mogą mieć szczególne wymagania w zakresie temperatury, ciśnienia i regeneracji materiału.

Magazyn podziemny :
Wodór może być przechowywany pod ziemią w odpowiednich formacjach geologicznych, takich jak słone warstwy wodonośne, naturalne wnęki lub porowate zbiorniki. Magazyny podziemne oferują dużą pojemność magazynową i mogą zmniejszyć ryzyko związane z bezpieczeństwem i infrastrukturą. Wymaga to jednak odpowiednich lokalizacji geologicznych oraz bezpiecznych i niezawodnych technik składowania.

Wodór ma szeroki zakres potencjalnych zastosowań w różnych sektorach ze względu na swoje unikalne cechy, w tym wszechstronność, czystość podczas produkcji z odnawialnych źródeł energii oraz potencjał w zakresie redukcji emisji gazów cieplarnianych. Niektóre z potencjalnych zastosowań wodoru obejmują :

Czysta mobilność :
Pojazdy wodorowe, takie jak samochody napędzane ogniwami paliwowymi, autobusy, ciężarówki i pociągi, stanowią czystą alternatywę dla pojazdów z silnikami spalinowymi. Wytwarzają energię elektryczną, łącząc wodór z tlenem z powietrza, wytwarzając tylko wodę i ciepło jako produkty uboczne, zmniejszając emisję zanieczyszczeń powietrza i gazów cieplarnianych.

Magazynowanie energii :
Wodór może być wykorzystywany jako środek magazynowania energii na dużą skalę, w tym do magazynowania energii wytwarzanej przez nieciągłe źródła odnawialne, takie jak energia słoneczna i wiatrowa. Nadmiar energii elektrycznej można wykorzystać do produkcji wodoru poprzez elektrolizę wody, a następnie zmagazynować do późniejszego wykorzystania jako paliwo lub źródło energii.

Produkcja przemysłowa :
Wodór jest szeroko stosowany w przemyśle chemicznym do produkcji amoniaku, wykorzystywanego do produkcji nawozów, a także do produkcji różnych chemikaliów, w tym metanolu, chlorowanego wodoru i węglowodorów. Może być również stosowany jako środek redukujący w produkcji stali i innych metali.

Produkcja energii elektrycznej :
Wodorowe ogniwa paliwowe mogą być wykorzystywane do wytwarzania energii elektrycznej w czysty i wydajny sposób, zarówno w zastosowaniach stacjonarnych, jak i mobilnych. Stosowane są w budynkach komercyjnych i mieszkalnych jako rezerwowe źródło energii elektrycznej lub jako podstawowe źródło zasilania. Mogą być również wykorzystywane do dostarczania energii elektrycznej do sieci energetycznych w okresach szczytowego zapotrzebowania.

COgrzewanie mieszkaniowe i komercyjne :
Wodór może być wykorzystywany jako paliwo do ogrzewania mieszkań i obiektów komercyjnych, zastępując gaz ziemny lub olej opałowy. Opracowywane są kotły wodorowe, które mogą stanowić niskoemisyjną alternatywę dla ogrzewania budynków.

Zastosowania kosmiczne :
W przemyśle kosmicznym wodór jest wykorzystywany jako paliwo do napędzania kosmicznych rakiet nośnych, zwłaszcza w górnych stopniach rakiet. Ciekły wodór jest często używany jako paliwo ze względu na wysoką gęstość energii i czyste spalanie.