我们不断被告知，我们的星球正处于危机之中；为了拯救它，我们就得改变现有的生活方式。其实有一种全新的清洁能源就能帮助我们走出困境，那就是氢能。从交通和基础设施到供暖和发电，氢能可以取代化石能源，促进经济增长，并鼓励全球对气候变化采取行动。它还可以解决当今可再生能源最令人头疼的问题，如风能与太阳能的运输、储存及其对天气变化的脆弱性，电池的笨重、短寿命和低效率等。氢能革命不仅是一项强大的新技术的宣言，它还是一个充满希望的未来启示。

马可·阿尔韦拉（MARCO ALVERA），1975年出生于纽约，在伦敦政治经济学院获得哲学和经济学学位，并在伦敦的高盛公司开始了他的职业生涯。然后转到意大利国家电力公司Enel，自2016年起担任欧洲最大的天然气管道公司Snam的CEO。他还是标普全球的非执行董事和财务委员会主席。

本书评论
推荐序
引言
第一部分 气候变化及其原因
第1章 净零目标
第2章 当世界被按下“暂停键”
第3章 致命弱点
第4章 共同目标
第5章 可再生能源的起起落落
第二部分 氢能使用指南
第6章 了解“氢”
第7章 奇思妙想：氢能的早期使用
第8章 石油的诱惑
第9章 氢气彩虹：制取方法
第10章 氢气运输
第11章 氢气使用
第三部分 氢能大有可为
第12章 氢和电：一对能量组合
第13章 新的石油
第14章 让材料更绿色
第15章 季节性大作战
第16章 绿色道路
第17章 绿色海洋
第18章 绿色天空
第19章 火箭科学
第20章 安全第一
第四部分 氢能启航
第21章 使命
第22章 绿氢弹射器
第23章 缔约方大会
第24章 消费者骑兵
第25章 让氢成为可能
注释
附录
词汇表
参考文献
致谢

2050年，威尼斯。今年
是《巴黎协定》签署的35周
年，是值得庆祝的一年。气
候变化带来的影响终于烟消
云散了，我们即将感受到全
球开始降温后的第一缕清风
。雨林和珊瑚礁都存活下来
了，亦如这座美丽的城市。
曾经濒临灭绝的野生动物也
重获了生机。
我们可以在不影响地球
生态平衡的情况下进行贸易
、生产和旅行。
不光是照明设备和电动
汽车，万物都是完全绿色无
污染的。我们使用绿色肥料
种植农作物，我们的家庭与
绿色能源网相连，生产、交
易和储存自己的清洁能源。
超轻型垂直起降飞行出租车
“上蹿下跳”，交通拥堵不复
存在。飞机在天空中留下由
冰组成的航迹云。船只、卡
车和公共汽车无声无息地穿
行，排出的不再是二氧化碳
和烟雾，而是纯净的水蒸气
。那些曾经令城市和我们都
难以呼吸的污染物也都已经
成为过去式。
而这一切，都是因为我
们不再依靠化石燃料，而是
合理利用了由太阳能和风能
转化而来的氢能。
我们正在将沙漠中的太
阳能和海上的风能输送到家
中。欧洲从北非和中东进口
太阳能，推动地区发展。澳
大利亚“收割”地球上最强烈
的阳光，然后用船将其运往
日本（以氢能的形式）。能
源成本持续下降，推动了世
界各地的经济发展，也创造
了数以百万计的就业机会。
不过，这些都是美好的
愿望。
现在，让我们回到现实
。
多年来，我们尽管一直
在努力解决气候变化的相关
问题，但却偏离了正确的轨
道。2020年是历史上温度
第二高的年份，仅次于
2016年。即便没有新冠肺
炎疫情，2020年也会因为
另外两个灾难而让人难以忘
记，一是导致34人和30多
亿只动物死亡的澳大利亚森
林大火；二是美国加州史无
前例的严重山火。
作为一个威尼斯人，气
候变化给我的家乡带来了极
大的影响。2019年，一场
洪水侵袭了威尼斯，这给我
们敲响了警钟——应对气候
变化问题已是当务之急。威
尼斯并不是个例。世界各地
的沿海地区都在面临海平面
上升的威胁。为了防洪，各
城市都花费了巨额资金。极
端天气事件对人、动植物和
民生造成的损害难以用文字
描述。不断上升的气温正在
让这个星球上的部分地区变
得难以生存。
我已经关注气候变化很
长时间了，却对我们阻止这
些灾难发生的可能性表示悲
观。在担任能源企业高管的
早期，我就接触了气候科学
这一领域。有一次，我在挪
威与气候战略家和作家加布
里埃尔·沃克（Gabrielle
Walker）一起爬山，累得气
喘吁吁的时候，加布里埃尔
对我说，有越来越多的科学
证据表明，我们正在走向灾
难。她认为，对于这个问题
，我们不能只是动动嘴皮子
。气候变化的灾难性后果太
过严重，所以即使“气候倡
导者”的做法有一丝对的可
能性，我们也得抓紧做出有
针对性的安排。
她的话让我醍醐灌顶。
我开始了解有关气候变化的
知识，并很快认识到，我们
确实处于极度危险之中。后
来，我的女儿们出生了，也
就是从那时起，每当我看到
“不加制约的气候变暖会在
2100年造成什么影响”时，
都会想到这种影响对我的女
儿们以及她们这一代人来说
可能意味着什么。
但是我了解的越多，就
越感到无能为力。我了解化
石燃料对地球造成的影响，
但我不知道如何才能不再依
赖它们去推动工业、交通运
输和贸易发展。虽然我们在
可再生电力方面已经取得了
巨大进展，但电能也只占我
们所使用能源的20%。即使
我们完全利用太阳能和风能
来生产清洁的电力能源，我
们还是有80%的能源缺口需
要解决。这80%就是我们在
交通运输、工业和供暖方面
所需要的能源，目前这些能
源主要来自煤炭、石油和天
然气。
当然，我们可以用电能
替代其中一部分需求，所以
我们现在努力普及电动汽车
和电力供热。但是，可再生
电力的使用范围是有限制的
，比如对于重型运输、工业
和供暖等行业，电能很难完
全渗透。国际可再生能源机
构（IRENA）认为，到2050
年，电能在能源结构中的占
比将接近50%。这是一个很
不错的结果，但剩下的50%
呢？如果真想避免灾难，我
们需要像开发可再生电力一
样尽快开发其他技术。
政府、企业和消费者的
行为习惯已经根深蒂固，想
要改变几乎不可能。但是几
年前，一次不被看好的商业
会议却改变了这一切。
2018年11月，我在米兰
的办公室里百无聊赖地等待
漫长一天的结束。作为在欧
洲和中东拥有天然气管道的
能源基础设施公司斯纳姆（
Snam）的CEO，我的部分
工作是思考未来的全球能源
系统可能变成什么样子，以
及我们需要采取什么措施来
实现。我有一个课题就是带
领Snam情景团队研究“欧洲
如何在2050年之前将其二
氧化碳排放量减少到零”。
这一课题的目的是研究各种
清洁能源（太阳能、风能、
生物质能和氢能等）以及每
种能源在生产、运输、储存
和使用方面可能需要的成本
。以此为基础，我们通过模
型计算出了2050年这些能
源的最小成本组合。
当翻阅研究报告时，我
注意到在2050年氢能似乎
将会有广泛的应用，而

亚马逊4.6高分图书，《金融时报》2021年最佳图书！
权威作译者团队，重磅专家推荐！本书作者马可·阿尔韦拉是欧洲最大的天然气管道公司Snam的首席执行官，同时也是知名的能源专家；国家能源集团专家领衔做序，众多院士推荐！
世界上第一本专业和系统地介绍氢能的科普图书，能让读者增强对氢能的认知，深入了解当前“双碳”背景下清洁能源的重大意义，并引发人们对气候和环境问题的思考。

当前，全球氢能发展方
兴未艾。《氢能革命》深入
思考了利用氢能应对气候变
化、构建“零碳”世界的美好
未来，示例丰富形象，观点
清晰、理性又实际，是一本
难得的氢能科普书籍。
——张玉卓 中国科学技
术协会党组书记 中国工程
院院士
世界正经历百年未有之
大变局，新一轮科技革命和
产业变革同我国经济高质量
发展要求形成历史性交汇。
氢能是战略性新兴产业重点
发展方向，对于实现碳达峰
、碳中和目标具有重要支撑
作用。《氢能革命》一书对
于如何采取措施来释放氢的
潜能、加速推动能源革命，
值得我们每个人去深入思考
。
——徐冠华 国家科技部
原部长 中国科学院院士
中国氢能联盟战略指导委员
会主任
氢能是全球能源科技革
命的重要赛道，也是我国能
源体系的重要组成部分。《
氢能革命》对氢能开发利用
的历史脉络做了细致的回顾
，对助力未来实现“零碳”社
会进行了波澜壮阔的设想。
——干勇 中国工程院原
副院长 中国工程院院士
中国氢能联盟战略指导委员
会常务副主任
氢能已成为全球加快能
源转型升级、培育经济新增
长点的重要战略选择。《氢
能革命》描绘了清洁能源的
未来蓝图，给出了许多很有
洞见的观点。
——彭苏萍 中国工程院
院士 中国氢能联盟战略指
导委员会委员
《氢能革命》给出了氢
能使用指南和规模化发展的
建议。对于我们把握全球能
源变革发展大势和机遇，加
快培育发展氢能产业，加速
推进能源清洁低碳转型具有
重要的参考价值。
——衣宝廉 中国工程院
院士 中国氢能联盟战略指
导委员会委员

第1章 净零目标
气候变化已经严重威胁到了我们的生存，亟待解决。我们必须以更快的速度实现净零排放，而且必须同时保证为不断增长的人口和新兴经济体的发展提供足够的能源。前路漫漫，道阻且长。
1944年，29头驯鹿被圈在一艘驳船上，运往美国阿拉斯加最偏远的地方之一——白令海峡的圣马修岛。这些驯鹿将被放养在岛上作为食物储备，以防战时岛上的无线电导航站工作人员错过他们的补给运输。1945年，第二次世界大战结束，人们离开了圣马修岛，无线电导航站也随之废弃。但这些驯鹿却被留了下来。它们独自在岛上生活，繁衍后代。到了1963年，驯鹿达到了6000头。但是到了1964年，驯鹿的数量却急剧下降，只剩下了43头，可这43头也没坚持多久。现在，圣马修岛上已经没有驯鹿了，曾经的6000头驯鹿全都没能逃过被饿死或冻死的命运。
20世纪30年代，一场可怕的沙尘暴吹走了北美大平原上300万吨的表土。漫天的沙尘把白昼变成黑夜，蝗虫和野兔又吃掉了剩下为数不多的庄稼。数千人因吸入过多灰尘而死亡。本就不富裕的家庭无法种植庄稼，因此不得不放弃他们的农场，150万人被迫迁出平原。
1722年复活节，荷兰探险家雅各布·罗格文（Jacob Roggeveen）第一次登上拉帕努伊岛（后被称为复活节岛），看到的却是一片阴森恐怖的场景。土地一片荒芜，一棵树都没有。这是南太平洋中部一座受到强风和盐雾侵袭的岛屿，上面有近1000座精致的巨大岩石雕像。很显然，岛上曾经存在过一个繁荣的部落。人们用原木搬运大石头，并花时间和精力进行雕凿。现在，这些却不复存在。
上述的这些故事有什么共同点呢？它们都是由于环境被过度开发，人类和其他生物赖以生存的生态系统被破坏，进而造成了生物的灭绝。驯鹿啃食地衣（它们的食物来源）的速度超过了地衣本身的生长速度。沙尘暴的产生则是因为北美大平原的过度耕作和过度放牧，表层土壤无法抵御风的侵袭而造成的。虽然人们对复活节岛的故事是有争议的，但至少有一种说法被大多数人认可——森林砍伐是导致种群崩溃的关键原因。
像这样的悲剧也会发生在我们身上吗？如果我们不采取任何积极措施，恐怕到时候就不只是一个部落灭绝的问题，而会波及整个物种。
人们很难接受个体或者集体死亡的观点，但最近看了关于美籍意大利裔物理学家恩里科·费米（Enrico Fermi）和他的著名悖论（费米悖论）的访谈后，我意识到了这种风险。费米在午餐时和他的物理学家朋友讨论起外星智慧生命极有可能存在。“你说它们都在哪儿呢？”费米想，“如果比我们更先进的文明确实存在，它们为什么没有与我们进行接触？”没有人知道。对于这个问题，人们倒是讨论出很多可能性，比如技术灾难或者核武库。但是，如果一些智慧文明被其环境限制，面临类似于圣马修岛上驯鹿的结局呢？我希望情况不是这样的，但这种想法确实让我不寒而栗，并使我产生一种“必须解决全球变暖问题”的紧迫感。
毫无疑问，我们正在挑战地球所能承受的极限。废弃物和环境污染正在毒害我们呼吸的空气。据世界卫生组织（WHO）称，全球范围内，我们周围的空气污染每年导致400多万人死亡，是2020年新冠肺炎疫情死亡人数的两倍，也是每年因疟疾和结核病死亡人数总和的两倍。现在，数以百万计的物种正遭受严重威胁，甚至很多都已经灭绝了。科学家将其称为第六次大灭绝，前五次灭绝都发生在遥远的4.4亿年至6500万年前。这一次的大规模灭绝并不是因为火山爆发或小行星撞地球，而是因为我们自己。
燃眉之急
地球上的生命依赖于大气中气体的微妙平衡。植物吸收二氧化碳，长出树干和叶子，然后释放氧气。所有动物，包括我们人类，摄入碳（比如常见的意大利面就是一种碳水化合物），吸入氧气来分解食物、释放能量，然后呼出二氧化碳。当这种循环处于平衡状态时，大气中的二氧化碳浓度是稳定的。但现在，这种平衡状态已经被打破了。
如果人们砍伐森林，无论是用于燃烧还是其自然腐烂，储存在树木中的碳都会全部进入大气。燃烧化石燃料也会释放出数百万年前的植物和动物体内的碳。这些碳一旦释放，将会以二氧化碳的形式在大气中存留几个世纪之久。
P9-11