양성자 하나에서 시작하는 원소
수소 원자의 핵에는 양성자 한 개가 있다. 가장 흔한 경수소의 핵에는 중성자가 없으며, 중수소에는 한 개, 삼중수소에는 두 개의 중성자가 들어 있다. 중성자 수가 달라도 원자 번호가 같으므로 모두 수소다.
원자 상태의 수소와 두 원자가 결합한 수소 기체는 구분해야 한다. 또한 물에 들어 있는 수소는 산소와 화학적으로 결합해 있다. 물을 단순히 걸러 내는 방식으로 수소 기체를 분리할 수는 없다.
연료이면서 에너지 운반체인 이유
수소는 산소와 반응하여 물을 만들면서 에너지를 방출할 수 있다. 연료 전지에서는 이 반응을 전기 생산과 연결한다. 그러나 사용할 수 있는 수소를 먼저 얻고 정제하여 저장하는 과정에도 에너지가 필요하다.
따라서 수소는 어디서나 저절로 공급되는 일차 에너지원으로만 볼 수 없다. 전기나 다른 원료에서 얻은 에너지를 수소의 형태로 저장했다가 사용하는 경우에는 에너지 운반체라는 설명이 중요하다.
생산 과정까지 보아야 하는 환경 영향
수소를 쓰는 지점에서 이산화 탄소가 직접 나오지 않더라도 전체 과정의 배출이 자동으로 없는 것은 아니다. 생산에 쓰는 원료와 전력, 운송과 저장 과정이 결과에 영향을 준다.
같은 수소 분자라도 생산 경로에 따라 필요한 자원과 배출량이 다르다. 평가할 때는 사용 단계만이 아니라 생산에서 이용까지 어느 범위를 계산했는지 확인해야 한다.
별의 내부와 지상의 화학 반응
별에서는 높은 온도와 밀도 아래 수소 핵이 다른 핵으로 바뀌는 핵융합이 일어날 수 있다. 이는 전자의 결합 관계가 바뀌는 연소나 연료 전지 반응과 다른 종류의 과정이다.
수소가 우주에 풍부하다는 사실과 지구에서 순수한 수소를 쉽게 확보할 수 있다는 주장은 같지 않다. 지상에서는 대부분 다른 원소와 결합한 상태로 존재하므로 실제 이용에는 분리와 저장 기술이 필요하다.