关于氢的真相，最新，最时尚的低碳解决方案

氢是低碳替代能源领域的新生力量，在移动、工业加工和重型运输方面都有应用。它还可以用来提供电力和热量，并可以与天然气混合，以帮助现有的天然气电网脱碳。但即使有了这些机会，在全球范围内——从公司办公室到行业路演——人们还是经常听到这样的抱怨:成本太高，规模太小。(有趣的是，十年前，太阳能光伏也享有同样的声誉。)

由于对氢的误解比比皆是，有机会消除关于这种新兴技术的一些常见神话。

这不是赢家通吃。能源转型将是替代燃料和电气化的混合。

当谈到技术变革时，大多数人认为它是一个轮盘赌游戏，赢家将获得所有:交流电对直流;标准和德沃夏克;VHS与β。围绕低碳交通的绿色选择，以及货运、重工业和材料运输的争论也不例外。人们普遍认为，收益要么来自电气化，要么来自创新燃料，而不是两者兼而有之。

这不是一个或某种情况。相反，这就像被搁浅在荒岛上，当唯一可生存的选择是找到两者时，在水或食物之间选择。低碳运输的最终解决方案最有可能是基于电力和基于燃料的选择的混合。

人们普遍认为，收益要么来自电气化，要么来自创新燃料，而不是两者兼而有之。

在以燃料为基础的选择中，氢占据了主导地位。当你受欢迎的时候，通常会发生这样的事，讨厌你的人对氢资源的开发表示怀疑，担心它会与电气化和电池技术竞争，但这种担心并没有反映现实。虽然电气化和氢等燃料都有自己的一系列挑战，但它们都有重要的作用。

当低碳发电取代化石燃料时，我们可以大幅减少二氧化碳排放2排放。由于其零碳潜力以及在不断增长的可再生能源需求中的作用，氢在我们的能源转型中具有重要作用，是电气化的关键补充。

氢气的新兴趣来自移动性，运费，运输，电力和工业加工领域，因为他们努力走向脱碳的未来。然而，有一个大型预先存在的需求与炼油和氨生产相关，作为工业化学方法的原料。氢气市场的发展反映了分布式生产的潜力和我们运输混合中灵活性的需求。例如，氢燃料电池总线通常具有一定范围约310英里与124英里对于电动公共汽车。通过此范围，氢气具有脱碳的潜力，可以脱碳，并为不间断服务提供解决方案。

由于它的零碳潜力和它在增加可再生能源需求方面所能发挥的作用，氢在我们的能源转型中扮演着重要的角色，是电气化的关键补充。

氢气产量从2005年的约4000万吨增加到今天约6000万吨。2017年，全球氢气生产市场估计为1030亿美元，预计到2026年达到2070亿美元，建议复合年增长率为8.1％或市场约1.21亿公吨。鉴于这些增长期望，能源转型委员会（ETC）表明，到2050年市场可能在该地区每年42500万至6.5亿吨。

无论未来10年氢市场的发展方向如何，难以缓解的工业部门都面临着越来越大的压力，要求它们朝着以科学为基础的1.5摄氏度的道路靠拢，这意味着有必要认真研究工业排放的比例与材料和产品的现场和场外移动有关。例如，平均而言，露天矿场大约60%的能源消耗与现场材料移动有关。现场产生的工业排放是原因之一占全球排放量的28%。额外16％的缺失材料运动发生，更常见的货物运输。如果氢是溶液的一部分，则将远远超过每年全球对该商品的6000万吨。

你可以在不排放二氧化碳的情况下制造氢。解决方案是由可再生能源供电的电解。

商业化生产氢气的主要来源有四种，其中三种需要化石燃料:蒸汽甲烷重整(SMR);氧化;和气化。第四个来源是电解的，其使用电力将水分离成其组成元素（氢气和氧气）。当通过可再生资源产生电力时，您可以具有零碳绿色氢气。这是刚氢生产的唯一非化石燃料手段。SMR过程，发出CO2，需要大量的热量将氢与甲烷分子化学分离。当没有捕获该过程的排放时，它被称为灰色氢。当碳捕获和储存（或碳捕获，使用和储存）附着在设施上时，它被称为蓝氢。除SMR外，还可以通过部分氧化或通过气化从油中从油中合成氢。

商业化生产氢气的主要来源有四种，其中三种需要化石燃料:蒸汽甲烷重整(SMR);氧化;和气化。

CO.2作为SMR氢气生产的副产物（PDF）发出约占美国炼油厂温室气体排放量的6%，高达单个炼油厂温室气体排放量的25%。从来源上看，通过天然气生产的氢气占全球产量的48%，而以石油为基础的产量约占30%，煤炭占18%。绿色氢气（PDF）通过使用可再生能源的电解工艺生产的，仅占全球产量的4%。

当今绝大多数的氢气生产都属于灰色氢气，因为目前的生产依赖于化石燃料并分离氢和碳元素。碳捕获技术可以通过以下方式减少碳排放：71 - 92 (PDF)但这项技术仍处于相对初级阶段。人们还担心捕获的碳所需的存储空间。目前的趋势是逐步发展绿色氢，并逐步远离SMR氢。这一转变的好处是增加了对美国一些更好的可再生能源地区更快推出可再生能源的需求。

氢气可以帮助大量脱碳产业价值链。

在过去的几年里，我们已经越来越富有于通过可持续提取铜，锂，铝，钴，镍和其他矿物质的可持续提取需求来支持可再生能源部门的发展。这些是在从传输和分配接线到太阳能电池板，风力涡轮机和电池存储器的所有内容的关键矿物。为了完全脱碳，他们需要重点放在萃取活动，材料和矿物加工和纯化的运输。好用的买球外围app网站在许多应用中，氢气可以在这项工作中发挥动态作用。

例如，它可用于为现场运输卡车提供可扩展的资源，或通过燃料电池或涡轮机为采矿过程提供弹性发电。氢也可以通过燃烧或使用高热量的燃料电池作为加热过程的一部分。在选矿过程中，氢可以代替炼钢过程中的焦煤还原铁矿石，也可以运行缩减可再生能源；建立一个电槽连接到可再生发电和电池组合可以给你更大的能力捕捉高峰发电和转移它的高峰消费小时。在一天中的特定时间，将被削减的电力转换为氢气，提供了这样一种前景:要么以后使用氢气作为可调用的电力资源，要么利用现有的天然气基础设施为终端用户提供更多的可再生能源。

这是一个选项菜单，而不是一个决定性的位置，因为不同的市场条件、准入或最终用户将改变氢在可再生能源开发中可以提供的潜在解决方案。这些额外的选项有助于加强大规模可再生能源推广的需要，并为可再生能源向最终用户提供额外的渠道。

一个不可避免的事实：这将发生

难以减少的工业部门占全球温室气体排放量的40%。这些部门需要一个全面的脱碳办法，现在就需要。它们需要电气化，但也需要清洁的分子能量。这些不是相互排斥的努力，但如果结构正确，可以进行协调，以促进所要求的迅速变革。要想实现绿色氢气的规模化发展，我们需要在全球范围内大量建设可再生能源，并认识到要实现这些目标仍有很多工作要做。

ETC的任务可能报告，壳牌的天体情景（PDF）国际能源协会(International Energy Association)的数据如下2摄氏度的情况所有所有人都表现出脱脂脱碳的良好的途径，以及这些途径都需要大量的全球氢生长。无论是在卡车上Nikola最近的发射或者在绿色铝或绿钢等工业过程创新中，有一件事意味着几乎所有主要的能源混合研究表明：我们将在我们的能量混合中需要更多的氢气，使全球变暖低于1.5度。