氫係最簡單嘅化學元素：它的原子核由一個質子組成，原子只有一個電子。 二氫分子（ H2 ）由兩個氫原子組成。
氫通常用于指代二氫。

燃燒1公斤氫氣釋放嘅能量幾乎係1公斤汽油嘅4倍，並且只產生水：

2H2 + O2 -> 2H2O

氫在地球表面非常豐富，但並不以純淨狀態存在。 它總是與水和碳氫化合物等分子中嘅其他化學元素結合。 生物體（動物或植物）也由氫組成。
因此，生物質係氫氣嘅另一個潛在來源。

從碳氫化合物、生物質和水等初級資源中提取氫氣需要能源輸入。
氫氣幾乎是取之不盡用之不竭的，只要它能夠以具有競爭力的成本從低碳能源（核能和可再生能源）中生產出足夠的數量。
氫技術係研究用于生產氫氣、儲存氫氣並將其轉化為能源目的嘅組技術。

目前有幾種生產氫氣的方法，每種方法在成本、能源效率、環境影響方面都有自己的優點和缺點：

水電解：
水電解係利用電力將水（ H2O ）分解成氫氣（ H2 ）同氧氣（ O2 ）嘅過程。 電解主要有兩種類型：鹼性電解和質子交換膜（PEM）電解。 水電解可以由太陽能或風能等可再生能源的電力提供動力，使其成為一種環保的製氫方法。

甲烷蒸汽重整：
蒸汽甲烷重整係一種化學過程，它使用甲烷（ CH4 ）（通常以天然氣嘅形式）產生氫氣和二氧化碳（ CO2 ）。 該工藝通常喺化學工業中大規模用于生產氫氣。 然而，它也會排放二氧化碳，與水電解相比，佢係一種唔太環保嘅製氫方法。

生物質氣化：
生物質氣化是將有機物轉化為合成氣的過程，然後合成氣可以轉化為氫氣。 這種方法使用農業、林業或城市廢物作為原料，從而提供了從可再生和可持續來源生產氫氣的可能性。

水熱解：
水熱解是一種熱化學過程，利用熱量將水分解成氫氣和氧氣。 雖然呢種方法喺能源效率方面係有效嘅，但它需要高溫和特定條件，可能令其實施起來更加複雜。

太陽能光電解：
太陽能光電解係一種生產氫氣嘅方法，它使用太陽能電池把太陽光轉化為電能，然後用于為水電解過程提供動力。 呢種方法使用太陽能作為可再生能源，但它可能受到太陽能電池效率和相關成本嘅限制。

儲氫係一個活躍嘅研發領域，因為它具有作為清潔和多功能能源載躰嘅潛力。 以下是目前儲存氫氣的一些方法：

氣體壓縮：
氫氣可以以氣態形式儲存在加固的圓柱形儲罐中，在高壓下壓縮。 高壓儲罐可以由鋼或複合材料製成，以承受高壓。 然而，高壓下壓縮氫氣需要特定緊嘅基礎設施，並可能導致能量損失。

液化 ：
氫氣可以冷卻和液化到非常低的溫度（低於-253攝氏度），用于高能量密度儲存。 以液態形式儲存減少了氫氣所佔的體積，但在液化過程中需要昂貴的冷卻設備和大量的能量損失。

吸附在固體材料上：
氫氣可以吸附在具有多孔結構的固體材料上，例如活性炭、沸石、多孔有機金屬（MOF）或有機-無機雜化材料。 這些材料具有較大的面積過表，可以在中等壓力和環境溫度下吸附氫氣。 然而，氫氣吸附是可逆的，但需要高壓才能解吸。

化學品儲存：
氫氣可以以化合物的形式儲存，當它們被分解時會釋放出來。 例如，氫氣可以以金屬氫化物或有機化合物（如有機氫化物）的形式儲存。 氫氣的釋放可以通過加熱、催化或其他方法觸發。 然而，化學品儲存系統喺溫度、壓力和材料再生方面可能有特定嘅要求。

地下存儲：
氫氣可以儲存在合適的地質構造中，如鹹水層、天然空洞或多孔儲層。 地下存儲提供大存儲容量，可以降低安全和基礎設施風險。 然而，需要合適嘅地質地點和安全可靠嘅儲存技術。

氫氣因其獨特的特性而在各個領域具有廣泛的潛在應用，包括其多功能性、由可再生能源生產時的清潔度以及減少溫室氣體排放的潛力。 氫嘅一些潛在應用包括：

清潔移動性：
氫能汽車，如燃料電池汽車、巴士、貨車和火車，為內燃機汽車提供了一種清潔嘅替代品。 它們透過把氫氣與空氣中嘅氧氣結合嚟發電，僅產生水和熱量作為副產品，從而減少空氣污染物和溫室氣體嘅排放。

儲能：
氫氣可以用作大規模儲能的手段，包括儲存太陽能和風能等間歇性可再生能源產生的能量。 多餘嘅電力可以透過電解水嚟生產氫氣，然後儲存起來以備後用作為燃料或能源。

工業生產：
氫氣喺化學工業中廣泛用於生產氨，用于製造肥料，以及生產各種化學品，包括甲醇、氯化氫和碳氫化合物。 喺鋼鐵等金屬嘅生產中都可用作還原劑。

發電量：
氫燃料電池可用于以清潔高效嘅方式發電，適用於固定和移動應用。 它們在商業和住宅建築中用作備用電源或主要電源。 它們還可用于喺需求高峰期向電網供電。

C住宅和商業供暖：
氫氣可用作住宅和商業供暖的燃料，替代天然氣或燃料油。 氫氣鍋爐正在開發中，可以為建築物供暖提供低碳替代方案。

空間應用：
在航天工業中，氫氣被用作推動太空運載火箭嘅燃料，尤其是喺火箭嘅上級。 液態氫因其高能量密度和清潔燃燒而經常被用作推進劑。