从家庭供电和供暖，到汽车所用的燃料，我们依赖的能源都会向大气中排放有害的二氧化碳。
面对艰巨的脱碳挑战，我们需要多种技术方案协同使用。但迄今为止，有一种要素被忽视了：氢能。
以氢能推动绿色能源发电转型
我们的能源需求持续增长。分析人士预测，到2050年，即使我们显著提高能源效率，能源需求仍将比现在高出30%–40%。如此规模的增长并非前所未有。过去30年，全球能源需求已增长一倍以上。真正前所未有的是能源生产方式所需的转型。
可再生能源的成本不断下降，过去十年全球投资额已超过2万亿美元。然而，我们能源中来自化石燃料的比例几乎没有变化。自1980年以来，可再生能源在一次能源结构中的占比从不到1%升至如今略高于1%。相比之下，化石燃料的占比仍顽固地维持在81%。
我们需要以快得多的速度扩大现有低碳技术的应用规模，否则人口增长将继续超过可再生能源投资的增速，化石燃料也将继续占据主导地位。不过，我们不能一直指望已证明行之有效的技术发挥更大作用。
国际能源署（IEA）指出，二十六个低碳创新领域中，只有三个二十六个低碳创新领域——太阳能光伏和陆上风电、能源储存以及电动汽车（EV）——已成熟、具备商业竞争力，并有望实现其在2015年巴黎气候大会确立的气候目标中所承担的份额。
我们不太可能从这三个技术领域中获得超出当前预测的更多成果。太阳能光伏和陆上风电具有间歇性，因此需要配合能源储存或其他发电方式使用。储能和电动汽车所用的高能量密度电池引发了担忧：制造这些电池所需原材料的供应能否跟上其快速普及的步伐。根据BNEF的数据，石墨需求预计将从2015年的每年仅1.3万吨飙升至2030年的85.2万吨，锂、钴和锰的产量将增长逾100倍。这已经给供应链和价格带来压力，也给在这些矿山工作的人们带来压力；他们的工作条件往往极其恶劣。
那么，我们还有哪些其他选择？世界经济论坛最新的白皮书提出了一些大胆构想，旨在大幅加快可持续能源创新，并推动未来能源来源的应用。文中提到的一种常被忽视的能源载体就是氢能。
氢能的潜力
氢能有望推动电力生产、交通和供暖脱碳。这是因为通过电解制取氢气——利用电力将水（H2O）分解为氢和氧——不会产生任何污染物。
目前，氢能最广为人知的用途或许是交通运输。对于电动汽车，驾驶者往往担心续航里程和充电所需时间。以氢为燃料的燃料电池电动汽车可以避免这些顾虑：它们续航更长，加氢速度快得多，而且所需的行为改变很少。
氢能也可用于家庭供暖。它可以与天然气混合，也可以单独燃烧。现有燃气基础设施可用于输送氢气，从而避免供暖进一步电气化所带来的电网成本。
氢气制成后，还可以作为短期和长期储能介质。支持者认为，可以利用多余的可再生电力——例如夜间有风时产生的电力——制取氢气，再将其储存在盐穴或高压储罐中。本月早些时候，英国机械工程师学会发布报告，呼吁建设更多示范场地，并设立论坛讨论氢能的长期储存潜力。
研究挑战
显然，氢能有多种潜在用途，但在大规模使用之前，我们还需要开展更多研究，尤其是在制氢和安全方面。
目前，全球几乎所有氢气（96%）都是通过甲烷（CH4）重整制取的，这一过程最终会产生二氧化碳。要实现可持续发展，这种制氢方法需要与碳捕集和封存技术结合应用，而该技术本身也有待进一步发展。
电解不会产生碳排放。然而，通过这种方法能够制取多少氢气，取决于可再生能源电力的成本和供应情况。英国皇家学会的一份报告指出，与大规模集中式制氢相比，电解可能更适用于车辆加氢和离网部署。
使用氢能的安全问题也需要得到解决。一份报告指出，英国国家物理实验室认为，利用电网输送氢气以及燃烧氢气供热时，有两项优先安全问题需要关注。氢气燃烧时火焰不可见，因此需要有办法检测火焰是否点燃。氢气将在高压下输送和储存，因此我们需要找到适用于氢气的加臭剂，以便人们发现泄漏。
展望未来
探索将氢能作为能源载体的兴趣正迅速增长，但报告之后还需采取行动。
氢能带来的研究挑战并非某个国家或企业独有，因此，合作开发和试验相关技术至关重要。企业和政府似乎都认识到了这一点。去年，氢能委员会在达沃斯世界经济论坛上成立。该委员会由多家跨国公司组成，秉持“对氢能拥有共同愿景，并怀有推动能源转型的共同抱负”。今年早些时候，各国政府也同意在这一议题上开展合作，在“使命创新”伙伴关系下启动了一个新主题，致力于推动氢能技术走向市场。
氢能并非万能良方——太阳能光伏、海上风电或电池储能也不是。要成功实现脱碳，我们需要多种不同技术。氢能很可能会成为其中之一。
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