Ndërsa efektet e ndryshimeve klimatike po përhapen, planeti ynë përballet me valë të nxehta rekord, stuhi të paprecedente, thatësira historike dhe zjarre. Shkencëtarët i kanë lidhur këto ngjarje me gazrat serë si dyoksidi i karbonit në atmosferë, pjesa më e madhe e të cilit prodhohet nga aktiviteti njerëzor.

Por po sikur, në vend që të lëshojnë gazra të dëmshëm serë në mjedis, aeroplanët dhe makinat tona të mund të punojnë me karburant të prodhuar nga uji, duke përdorur energjinë elektrike nga dielli ose era? Po sikur kjo lëndë djegëse e rinovueshme të mund të siguronte energji rezervë për rrjetin elektrik dhe të blihej në pikat e karburantit në të gjithë vendin?

Shkencëtarët po punojnë për ta bërë këtë vizion realitet duke përdorur energjinë brenda hidrogjenit, i cili premton të luajë një rol të madh në nxitjen e një mjedisi më të pastër dhe arritjen e qëllimit të SHBA-së për të arritur emetimet neto zero të karbonit deri në vitin 2050 - me fjalë të tjera, heqjen e karbonit nga atmosfera me të njëjtin ritëm që emetohet.

Hidrogjeni është elementi më i thjeshtë kimik, ose lloji i atomit. Ai përbëhet nga vetëm një proton dhe një elektron. Ai është gjithashtu elementi më i bollshëm, duke përbërë rreth 75% të materies së njohur në univers. Sasi të mëdha hidrogjeni ekzistojnë në ujë dhe gjallesa.

Molekula e hidrogjenit, e përbërë nga dy atome hidrogjeni, mund të përdoret për të prodhuar energji pa karbon. Molekulat e hidrogjenit bartin shumë energji; një kile hidrogjen përmban pothuajse tri herë energjinë e një kile benzinë ose naftë.

Megjithatë, molekulat e hidrogjenit nuk janë të bollshme në Tokë, duke përbërë më pak se 0.0001% të atmosferës sonë. Për shkak të kësaj, hidrogjeni duhet të prodhohet nga substanca të tjera që e përmbajnë atë. Mënyra më e zakonshme për të prodhuar hidrogjen që nuk përdor lëndë djegëse fosile është ndarja e ujit (H2O) në hidrogjen (H2) dhe oksigjen (O2) duke përdorur energji elektrike. Ky proces, i quajtur elektroliza e ujit, është një opsion premtues për prodhimin e hidrogjenit pa karbon, pasi energjia elektrike mund të merret nga energjia bërthamore ose e rinovueshme, si era dhe dielli. Shkencëtarët dhe inxhinierët po punojnë për të përmirësuar dhe ulur koston e hidrogjenit të prodhuar nga elektroliza e ujit.

Ata po zhvillojnë gjithashtu metoda që konvertojnë energjinë diellore dhe ujin drejtpërdrejt në hidrogjen duke shfrytëzuar dhe imituar procese biologjike si fotosinteza.

Ka disa mënyra për të përdorur hidrogjenin për energji pasi të prodhohet. Më e spikatura është në qelizat e karburantit, të cilat konvertojnë energjinë kimike të ruajtur në hidrogjen dhe oksigjen në energji elektrike. Ndryshe nga motorët me benzinë, nuk ka emetime të dëmshme si dyoksidi i karbonit. Dhe ndryshe nga bateritë, sistemet e qelizave të karburantit nuk kërkojnë ndërprerje të gjata për rimbushje. Ato furnizohen me karburant si motorët me benzinë, por me hidrogjen.

Një lloj qelize karburanti hidrogjeni që po zhvillohet për makina, kamionë, pirunë (forklift), autobusë, anije dhe trena ndan molekulat e hidrogjenit në elektrone dhe protone. Elektronet detyrohen të rrjedhin nëpër një qark elektrik, duke krijuar një furnizim me energji elektrike të përdorshme. Ndërkohë, protonet janë në gjendje të kalojnë nëpër një membranë, në fund të fundit duke u rikombinuar me elektronet dhe duke reaguar me molekulat e oksigjenit nga ajri për të prodhuar ujë, i vetmi emetim.

Shkencëtarët në Laboratorin Kombëtar Argonne të Departamentit të Energjisë të SHBA-së po përdorin objekte dhe ekspertizë të klasit botëror për të avancuar shkencën dhe teknologjinë e hidrogjenit. Studiuesit tanë po ulin koston e prodhimit të hidrogjenit, duke zhvilluar qeliza karburanti të përballueshme për automjetet me energji hidrogjeni. Ata po vlerësojnë gjithashtu metodat e prodhimit, transportit, përdorimit dhe ruajtjes së hidrogjenit për të minimizuar emetimet e gazrave serrë.