跳到主要内容

绿色氢可以是无碳经济的关键吗?

3d回报氢气燃料电池的概念

据怀疑论者称,氢气已经被吹捧为燃料源作为燃料源的潜力,但该技术从未以相当大的规模脱离地面 - 并具有充分的理由。摄影者Petrmalinak.在Shutterstock上。

本文最初已发布耶鲁环境360.

沙特阿拉伯正在建造一个叫做新的沙漠的未来派城市。500亿美元的城市 - 完整的飞行出租车和机器人国内帮助 - 正在从头开始建造,并将成为一百万人的家。和哪些能源产品都将被用来为这个城市提供动力并销售给世界?不是油。沙特人在叫做绿色氢气的东西上大大大 - 通过使用可再生生产的电力来从氧分子分离氢分子的水制成的无碳燃料。

今年夏天,一家大型美国气公司,空气产品和化学品宣布,作为地雷的一部分,它在过去的四年里一直在沙特阿拉伯建造绿色氢气厂。该工厂由4个Gigawave供电,来自风和太阳能项目,在沙漠中蔓延。它声称是世界上最大的绿色氢气项目 - 更多沙特植物在绘图板上。

绿色氢?沙特人并不孤单地相信它是能源未来中的下一个大事。虽然燃料几乎没有在美国的雷达上,但世界各地的绿色氢隆正在进行中,而且许多公司,投资者,政府和环保主义者认为这是一个能够帮助结束化石燃料的统治和慢的能源world’s warming trajectory.

“这是非常有希望的,”自然资源国防委员会的能源分析师Rachel Fakhry说。Fakhry的专​​家表示,虽然风和太阳能可以为电力家庭和电动汽车提供电力,但绿色氢气可能是混凝土和钢铁制造等能源密集型产业的理想电源,以及运输部门的部件好用的买球外围app网站这更难以发电。“过去15%的经济难以清理 - 航空,航运,制造,长途货运,”菲克哈在接受采访时表示。“绿色氢可以这样做。”

欧洲经济掩盖了高能源价格并严重依赖俄罗斯天然气,通过为建造电解植物和其他氢基础设施提供资金来拥抱绿色氢。德国已经分配了其清洁能源刺激基金的最大份额绿色氢。欧洲委员会在7月战略文件中写道,“这是难题的遗失部分是全面脱碳经济。”

德国已经将其清洁能源刺激基金的最大份额分配给绿色氢气。

根据怀疑论者,氢气已经吹捧了燃料源作为燃料源的潜力,但该技术从未在相当大的规模上脱离地面 - 并具有充分的理由。他们认为,绿色氢技术的广泛采用面临严重的障碍,最值得注意的是,氢燃料需要可再生能量才能成为绿色,这将需要大规模扩展可再生生成的电解工厂将水分成氢气和氧气。绿色氢也很难储存和运输,没有管道。现在在某些地方,如美国,氢气比其他燃料如天然气,氢气更昂贵。

虽然它具有优势,但在英国的彭博新能源金融分析师和绿色氢气怀疑论者中,迈克尔·莱布雷奇表示,“它展示了一个同样令人印象深刻的缺点清单。”

“它没有发生在自然中,所以它需要能量分开,”莱布赖奇在一对最近散文适用于彭博。“它的存储需要压缩到700倍的大气压,制冷到253摄氏度......它携带四分之一的每单位的天然气量的能量......它可以蚕食;它通过最小的泄漏而逸出,这真的是爆炸性的。”

尽管有这些问题,莱布赖奇写道,绿色氢仍然“凭借技术乐观主义者的想象的副主象抓住。”

Ben Gallagher是学习绿色氢的木材麦克松的能源分析师表示,燃料是如此新的,即其未来仍然不清楚。“没有人有任何真正的想法在这里发生了什么,”他说。“这对它的猜测在这一点上。现在很难将此视为新的石油。但是,它可以构成整体燃料混合的重要组成部分。”

氢是宇宙中最丰富的化学品。用氧原子配对的两个氢原子产生水。但是,虽然,氢气是一种无味和无味的气体,并且非常可燃。衍生自甲烷的氢气 - 通常来自天然气,也是煤炭和生物量 - 在德国第二次世界大战中开创,没有石油沉积物。但是二氧化碳在制造氢气制造氢气中,因此它不受气候友好;通过这种方式制造的氢气被称为灰色氢。

绿色是氢块上的新孩子,因为它是可再生能源的制造,它是无二氧化碳的。此外,使用可再生能源来创建燃料可以帮助解决困扰风和太阳能的间歇性问题,因此它是基本有效的存储。当对可再生能源的需求较低时,在弹簧和下降期间,可以使用过量的电力来为分离氢和氧分子所需的电解供电。然后可以将氢气储存或发送管道。

过去15%的经济难以清理 - 航空,运输,制造,长途货车。绿色氢可以这样做。

这种优点在于对全球绿色氢气的兴趣增长。在欧洲,中东和亚洲,更多国家和公司正在拥抱这种优质的燃料。美国落后的落后是因为其他形式的能量,如天然气,更便宜,但是正在进行几个新项目,包括一个犹他州的绿色氢气电厂这将取代两个老化的燃煤植物,为南加州生产电力。

在日本,一个新的绿色氢气厂,世界上最大的一个,刚刚在Fukishima附近开放 - 一个故意象征的地理位置,鉴于工厂对2011年核灾难的遗址附近。它将用于电动车辆和静止地点的燃料电池。澳大利亚的一家能源联盟刚刚宣布计划建立一个名为亚洲可再生能源枢纽的项目,这些项目将使用1,743个大型风力涡轮机和30平方英里的太阳能电池板运行26吉瓦特电解厂,将创造绿色氢气发送到新加坡。

随着欧洲加剧其脱碳驱动,它也是在燃料上赌注。欧洲联盟刚刚起草了一个大规模绿色氢气扩展的战略,尽管尚未正式采用。但在其550亿美元的清洁能源计划中,欧盟包括用于新的绿色氢电解器和燃料运输和储存技术的资金。欧洲委员会写道,“以快速的步伐进行了大规模部署清洁氢气的关键是欧盟实现其高气候野心”的关键。“

中东,拥有世界上最便宜的风和太阳能,是绿色氢的主要球员。“沙特阿拉伯具有荒谬的可再生能力,”岩石山研究所的突破技术计划领袖托马斯卡赫空白说。“每天都会尽可能可靠地闪耀着太阳,风每晚都很可靠地吹。很难击败。”

Bloombergnef估计,为了产生足够的绿色氢以满足世界上一季度的能源需求,比世界从各种来源产生更多的电力,并在生产和储存中投资11万亿美元的投资。这就是为什么现在重点关注的是,15%的经济能源不容易被风力和太阳能供应,如重型制造,货物船舶和飞机的燃料。

福岛氢能研究领域(FH2R),一种绿色氢气设施,可以在3月份在日本开设每小时1,200平方米的氢气(NM3)。

福岛氢能研究领域(FH2R),一种绿色氢气设施,可以在3月份在日本开设每小时1,200平方米的氢气(NM3)。资源:东芝Ess.

绿色氢气的能量密度是喷射燃料的三倍,使其成为飞机的有望的零排放技术。但是空中客车,欧洲飞机制造商,最近发布了一个声明说需要克服重大问题,包括安全储存飞机上的氢气,机场缺乏氢基础设施和成本。专家表示,将需要新技术来解决这些问题。尽管如此,空中客车认为绿色氢气将在脱碳空运中发挥重要作用。

“成本竞争力的绿色氢气和跨行业伙伴关系将是强制性的,使零排放飞向现实,”空中客车零排放飞机的副总裁Glen Llewellyn说。他说,氢气动力飞机可能会被2035年飞行。

在美国,能源价格低,绿色氢气成本大约是天然气的三倍,尽管价格不适用于化石燃料造成的环境损害。然而,绿色氢的价格正在下降。在10年内,预计绿色氢气预计将成本与美国天然气成本相当。

美国绿色氢气发育的主要驱动因素是加利福尼亚州的侵略性推动碳中性的未来。例如,洛杉矶水和权力部正在帮助犹他州绿色氢气电厂的建设。它计划于2025年上线。

一家名为SGH2最近宣布的公司将建立一个大型设施,在南加州生产绿色氢气。尽管如此,它将使用废气化,而不是使用电解,这将许多类型的废物加热到将它们减少到其分子化合物的高温下。然后将这些分子与氢结合,并且SGH2要求它可以使绿色氢更易于使用电解。

加利福尼亚州官员还将绿色氢作为柴油机的化石燃料替代品。该州于2009年通过了低碳燃料标准,以促进电动汽车和氢气。上个月,一群重型车辆和能源行业官员形成了西方国家氢联盟o按采用氢气燃料电池技术和基础设施的快速部署,取代柴油卡车,公共汽车,机车和飞机。

绿色氢的价格正在下降。在10年内,预计绿色氢气预计将成本与美国天然气成本相当。

“氢燃料电池将在这些重金属难以充电的扇区中发出零排放流动性的未来,”西方国家氢联盟执行董事Roxana Bekemohammadi说。“这一事实是无可争议的。这种新联盟存在,以确保政府和行业能够有效地共同努力,加速这一革命的到来。”

今年早些时候,美国能源部宣布了1亿美元的投资,以帮助开发大型实惠的电解器,并为长途卡车创造新的燃料电池技术。

在澳大利亚,新南威尔士大学与全球工程公司GHD合作,创造了一个名为Lavo的家庭系统,该系统使用太阳能在家庭系统中产生和储存绿色氢气。根据需要将氢转换回电。

所有这些发展都说岩石山研究所的空白是“真正的好消息。绿色氢气有很高的潜力,可以解决让人们在晚上保持清醒的许多东西,因为气候变化问题似乎无法解决。”

更多关于这个主题