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氢气燃料或可成为新一代绿色能源

来源: 中国日报网
2021-10-15 10:49 
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中国日报网10月15日电 据英国《经济学人》报道,在气候变化形势趋紧的情况下,氢气作为一种新型燃料,而且应用技术的研发以及应用场景的拓展都在促使其越来越受到市场投资的关注。

经济学人报道截图

氢气飞船“兴登堡”号于1937年着火坠落,自此,氢气燃料就一直备受争议。支持者认为,氢气燃料是低碳,可用作汽车和家庭燃料。他们希望氢气经济能改变能源版图。怀疑论者则强调,自从20世纪70年代以来,氢气作为燃料的缺点逐渐暴露,几次对氢气燃料的投资都以失败告终。本刊认为,气氛燃料的作用介于两者之间。到2050年,氢气燃料技术可能会减少目前十分之一的温室气体排放量。虽然看起来分量不大,考虑到能源转型的规模,这是一个至关重要且有利可图的转型。

氢气与石油和煤炭这类初级能源不同,它是一种能量载体,类似于电力,也是一种存储方式,与电池相仿,需要经过加工才能产出。可再生能源和核能等低碳能源可以将水分离成氧和氢两种成分。这种方式虽低效且昂贵,但成本已在不断下降。氢气也可以从高污染的化石燃料中提炼,但会产生大量污染,解决办法是与碳捕获和封存技术相结合。与许多燃料相比,氢气易燃且体积庞大。根据热力学定律,将一次能源转化为氢气,再将氢气转化为可用的动力,必然会出现能量浪费情况。

这说明了氢气利用的复杂历史。20世纪70年代的石油危机导致了对氢气技术的研究,但氢气技术研发并未长久。在20世纪80年代,苏联甚至试飞了一架氢动力客机——首航仅持续了21分钟。

如今,气候变化引发了另一波氢气投资热情。目前有350多个大型项目正在进行中,到2030年,累计投资可能达到5000亿美元。据投资银行摩根斯坦利预计,到2050年,氢气燃料的年销售额将达到6000亿美元,高于目前1500亿美元。目前的销售主要来自化肥制造等加工行业。印度最近将举行氢气拍卖,智利则在将公共土地用于氢气生产招标。英国、法国、德国、日本和韩国等十多个国家都有国家氢气能源开发计划。

在令人兴奋之余,有必要明确氢气能做什么,不能做什么。日本和韩国企业都热衷于销售氢燃料电池汽车,但电池汽车的能源效率大约是氢燃料汽车的两倍。一些欧洲国家希望用管道将氢气输送到家庭,但热泵更有效,一些管道无法安全地处理氢气。一些大型能源企业和石油国家希望利用天然气生产氢气,却不除碳,这就不能消除排放。

此外,氢气可以在涉及复杂的化学过程和用电难以达到的高温的细分市场里大展身手。钢铁企业排放的废气约占全球排放量的8%,依赖炼焦煤和高炉,风能无法取代炼焦煤和高炉,而氢气可以,只要通过一种直减的生产流程。今年8月,瑞典财团Hybrit出售了世界上第一批以这种方式制造的绿色钢材。

另一个细分市场是商业运输,特别是电力续航以外的里程。氢燃料卡车能够以更快的燃料补给速度、更大的载货空间和更长的行驶距离击败电动卡车。美国的康明斯(Cummins)押注氢燃料。从氢中提取的燃料也可用于航空和航运。法国阿尔斯通正在欧洲的轨道上运营氢动力机车。

最后,氢气可以作为一种材料,用于大规模储存和运输能量。当无风或天黑时,可再生电网就会陷入困境。电池虽能储能,如果可再生能源转化为氢气,就可以长期储存且成本低廉,并能根据需要转换为电力。美国犹他州的一家发电厂计划将天然气储存在洞穴中,以供应加州使用。阳光充足、风大、没有输电线路的地方可以出口氢等清洁能源。澳大利亚、智利和摩洛哥希望向世界“输送阳光”。

越来越多的资金投入氢燃料开发,其用途可能会扩大。这其中主要取决于私营部门,但政府也能尽一份力。其中一项任务是打击“漂绿”现象:用不清洁的燃料生产氢气,而不进行高质量碳捕捉,这将无助于气候变化。需要制定新的规则来衡量和披露氢生产过程中产生的生命周期排放,考虑到氢气是跨境交易的,这些需要国际协议。

政府还应该鼓励不同氢用户聚集,将重复基础设施的需求降到最低。英国亨伯赛德和荷兰鹿特丹已经出现了这种情况。氢气有局限性,但能在发展清洁能源方面发挥重要作用。

(编译:吴凯 编辑:王旭泉)

【责任编辑:王旭泉】
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