氫氣燃料

氫燃料是一種與氧氣一起燃燒的零排放燃料。當氫氣在空氣中燃燒時(shí)，只產(chǎn)生水蒸氣。因此，它是一種完全無(wú)污染的燃料。這一事實(shí)導致一些人提出了一個(gè)完全基于氫氣的能源經(jīng)濟。

氫氣可以通過(guò)兩種方式生產(chǎn)。首先，它可以通過(guò)電解過(guò)程從水中的氧分子中分離出來(lái)。電解可以由可再生能源驅動(dòng)，如風(fēng)能、水能和太陽(yáng)能，因此它不產(chǎn)生任何排放。缺點(diǎn)是，在不使用化石燃料的情況下，這樣做非常昂貴。它也可以通過(guò)將其從化石燃料中的碳氫鏈上分離出來(lái)（蒸汽重整）來(lái)生產(chǎn)，這個(gè)過(guò)程本身就會(huì )產(chǎn)生溫室氣體排放。截至2018年，大約有95%是由化石燃料生產(chǎn)的。目前，為了以可承受的價(jià)格獲得這種清潔能源，你必須使用 "骯臟 "的能源。

目前的用途

在目前世界各地生產(chǎn)的氫氣中，55%用于合成氨，在煉油廠(chǎng)（25%）和甲醇生產(chǎn)（10%），所有其他應用只占約10%，其中包括用于燃料電池或內燃機。

氫氣被認為是未來(lái)的一種能源。然而，通過(guò)從自然資源中生產(chǎn)氫氣，再加上碳捕集與封存（一套將二氧化碳封存在地下的減排技術(shù)），已證明大規模和低排放的氫氣生產(chǎn)已經(jīng)存在。因此，與其他關(guān)鍵的減排方案一起，氫氣生產(chǎn)的大規模部署可以啟動(dòng)能源轉型。

趨勢

國際能源署（IEA）表示，清潔氫氣目前正在享受前所未有的政治和商業(yè)勢頭，世界各地的政策和項目數量迅速擴大。它的結論是，現在是擴大技術(shù)規模和降低成本以使氫氣得到廣泛使用的時(shí)候了。目前全球政府對氫氣部署的政策支持在公共汽車(chē)、乘用車(chē)和加氣站方面最大。

國際能源署發(fā)現，氫氣的未來(lái)取決于政府的支持，因為能源轉型中超過(guò)70%的投資將直接來(lái)自政府，或由政府政策推動(dòng)。

運輸業(yè)

在運輸方面，氫燃料電池汽車(chē)的競爭力取決于燃料電池成本和加氣站，而對于卡車(chē)來(lái)說(shuō)，首要任務(wù)是降低氫氣的交付價(jià)格。汽車(chē)制造商和環(huán)保人士長(cháng)期以來(lái)一直稱(chēng)贊燃料電池是一項革命性的技術(shù)，可以減少尾氣排放，而且燃料電池的效率是使用汽油的內燃機的兩到三倍。下一個(gè)挑戰是建立氫氣站網(wǎng)絡(luò )，以便車(chē)主能夠為他們的汽車(chē)加油。

加利福尼亞州有30個(gè)這樣的站，足以使車(chē)主在整個(gè)州內行駛而不用擔心氫氣耗盡，它打算在2020年之前將其擴大到100個(gè)。到目前為止，燃料電池汽車(chē)的銷(xiāo)售還僅限于該州。

日本正在尋求在全球范圍內促進(jìn)氫能的發(fā)展，它已經(jīng)得到了30個(gè)國家的支持，計劃在10年內在全球建立1萬(wàn)個(gè)加氫站。

結論

發(fā)展氫能經(jīng)濟更嚴重的問(wèn)題是，相對于其他能源解決方案，氫氣目前在金錢(qián)和能源成本上都很昂貴。它必須通過(guò)燃燒煤炭或石油來(lái)生產(chǎn)所需的電力，這幾乎是無(wú)污染的，或者通過(guò)核電來(lái)生產(chǎn)。在任何能源生產(chǎn)計劃中，必須考慮到整個(gè)過(guò)程，從開(kāi)始到結束，以及其所有的影響。

氫氣經(jīng)濟可能會(huì )在世界各國政府的巨大努力下實(shí)現，擴大規模以使其負擔得起，以及像日本這樣的領(lǐng)導者在科學(xué)和后勤方面取得進(jìn)展，并為其他國家的發(fā)展設定一個(gè)方向。

更有可能的是，它將取決于我們對當前能源資源的使用變得稀缺或政治上不可持續。氫經(jīng)濟的領(lǐng)導者很可能是像日本這樣的國家，他們自我激勵，科學(xué)先進(jìn)，并且已經(jīng)在進(jìn)口大部分能源，因此，本土的解決方案似乎是值得冒險的。