德国的研究人员估计，如果用氢能技术替代当今世界上一半的化石燃料，将会使危害臭氧层的气体浓度变低，同时使空气质量变得比较稳定 。在一篇相关评述文章中，Michael J. Prather强调，化石燃料技术对大气造成的有害后果是在该技术的应用以后才被发现的 。为了帮助避免以氢能为基础的经济再次出现类似的情况，Martin G. Schultz和同事模拟了将50%的现代化石燃料的使用由氢能替代后对大气造成的影响 。他们预测这将减少全球大气中氢氧基的浓度，这对于降低所谓的“怪氮”化合物的总量意义重大，后者对烟雾的形成至关重要 。氢能技术的使用对气候产生的最大影响有可能在于减少二氧化碳的排放 ， 以及减少对流层的臭氧的消失 。一个关键的可变因素将是温室气体和臭氧前导的总数量，因为在氢燃料的生产过程中将有温室气体和臭氧前导的产生 。
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