政府和公司在绿色氢上做出新的赌注作为气候修复| 环境

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它被宣传为未来的燃料——被吹捧为解决从欧洲对俄罗斯化石燃料的依赖到亚洲对可持续能源日益增长的强烈需求的所有问题的解决方案。

经过多年被认为是潜在的改变游戏规则的人,绿色氢终于得到了政府和大企业的严肃财政和劳动力承诺。

在亚太地区,澳大利亚拥有广阔的地区,阳光或风能几乎持续供应,正在成为该地区绿色氢生产的中心,该地区依赖风能和太阳能等可再生能源来生产燃料。

澳大利亚矿业巨头 Andrew Forrest 正在昆士兰州建造一座 2 吉瓦的电解槽和氨生产厂,并计划利用该项目启动绿色炼钢。

澳大利亚还有其他四个绿色氢项目正在建设中,其中包括位于西澳大利亚州的一座工厂,占地面积是比利时的一半,预计发电能力高达 26 吉瓦(GW)——足以生产 90 太瓦——年小时数 (TWh),约占 2020 年澳大利亚总发电量的三分之一。

澳大利亚亿万富翁矿业巨头安德鲁·福雷斯特是绿色氢技术的主要支持者 [File: Ben Makori/Reuters]

欧洲有更大的计划。 在西班牙,HyDeal Ambition 项目将于 2025 年上线,预计容量为 67GW。 德国正在向该领域投入 90 亿欧元(94 亿美元),以帮助结束对天然气和煤炭的依赖,其中包括位于汉堡的 100 兆瓦电解槽、巴伐利亚的氢研究中心,该中心与奥迪、宝马和西门子合作,以及与摩洛哥的“氢联盟”。

在德克萨斯州,Green Hydrogen International 宣布计划建造一个电解槽,为 Elon Musk 的 SpaceX 生产清洁火箭燃料。 总部位于香港的洲际能源公司正寻求在阿曼建造一座 14GW 的电解槽,而哈萨克斯坦则宣布建造一座 30GW 的工厂。

中国是全球最大的氢气生产国和消费国,自 2019 年以来已建立 30 家绿色氢气工厂,并已在氢燃料电池市场占据主导地位。 根据中国汽车协会的数据,去年,其氢燃料汽车的产量增加了近一半,达到 1,777 辆。

“我们以前从未有过的是全球市场对脱碳的强大吸引力。 人们真的希望看到事情发生变化,”澳大利亚 CSIRO 科学机构能源技术研究项目负责人丹尼尔·罗伯茨告诉半岛电视台。

“每六个月,西门子和其他公司就会发布一种更便宜、更大的电解槽。 令人惊讶的是,事情从没有绿色氢转变为大规模投资的速度之快。”

氢是宇宙中最丰富的元素,1804 年瑞士工程师弗朗索瓦·艾萨​​克·德·里瓦兹(François Isaac de Rivaz)通过电解从水中提取氢元素,开发出氢动力内燃机。

将负极和正极置于水中并充电的过程迫使水中所含的氢上升到表面进行捕获。

由煤和天然气制成的氢气已被广泛用于生产用于塑料、还原剂和氨的甲醇,氨是人造肥料和柴油的关键成分。 但这是一个肮脏的行业。 众所周知,黑色和灰色氢每年释放 8 亿吨温室气体——与德国的数量大致相同。

绿色氢是一种零排放的替代品,它使用风能和太阳能等可再生能源为电解提供动力,只留下蒸汽。 由于它比汽油或天然气更容易点燃,它可以在航运、航空、钢铁和水泥制造等难以实现电气化的行业脱碳方面发挥重要作用。

瑞典的无化石钢厂
瑞典已使用绿色氢来制造世界上第一种无化石钢 [File: Mikael Sjoberg/Bloomberg]

“这是一种将拯救地球的燃料,”5 月在西班牙巴塞罗那举行的绿色氢能全球大会上,这位矿业巨头变成了绿色氢斗士,他告诉美国气候特使约翰·克里和其他国家的部长们:“这是一种可以拯救地球的燃料。”

谈论以氢为基础的绿色革命并不新鲜。

“氢经济”一词由美国学者劳伦斯·琼斯(Lawrence Jones)在 1970 年代创造,在过去的半个世纪中,随着利用它的新发明的出现,它一再消失并重新浮出水面。

纽荷兰农业公司 2009 年推出的世界上第一台氢动力拖拉机就是一个教科书式的例子。 试验表明,它可以在零排放和近乎无声的情况下执行制造商柴油动力拖拉机的所有任务。 但它从未商业化。

“氢气来来去去几次,因为技术还没有准备好,政府没有改变的意愿,而且成本还没有下降到可以与现有能源竞争的地步。 这几乎就像一棵树的年轮,”CSIRO 的罗伯茨说。

据 Statista 称,尽管潜力巨大,但目前全球氢气生产份额中只有不到 1% 是绿色的。 最接近当今正在运行的绿色氢工厂的是 Air-Liquide 的 20 兆瓦低碳电解槽,该电解槽由加拿大的水力发电提供动力。 但趋势正在迅速转变:据 Statista 称,仅在 2020 年 12 月至 2021 年 8 月期间,绿色氢项目的数量就增加了三倍多。

Statista 预测,到 2050 年,绿色氢的产量将从目前每年不到 1 公吨的水平攀升至 1.6 亿吨。但氢经济的起飞仍存在相当大的障碍,其中大部分都归结为成本。

成本障碍

大型电解槽的效率仍然太低,数量太少,而且需要大量增加风能和太阳能的产量来降低投入成本。 根据印度信用评级机构 ICRA 的数据,目前绿色氢的零售价为每公斤 5.50 至 6 美元,是汽油或柴油零售价的两倍多。 氢燃料电池的能源效率也远低于可充电电池电动汽车,这就是为什么一些环保主义者认为绿色氢会分散电气化的注意力。

“目前有一些行业正在燃烧化石燃料,这将很难实现电气化,例如钢铁生产和水泥生产。 对于这些,燃烧绿色氢可能是有意义的,”绿色和平组织欧盟发言人约翰海兰德告诉半岛电视台。

“但是,当电气化和节能将成功地使这些部门脱碳时,在城市公交车或建筑物的供暖系统中燃烧氢气是没有意义的。 还有一个危险是,欧洲过度使用氢气也将导致从北非大量进口绿色氢气,那里的生产将使用大量可再生电力,否则将有助于当地经济脱碳。”

CSIRO 研究员罗伯茨表示,绿色氢不应被视为灵丹妙药,也不应被视为“未来的燃料”,因为脱碳问题太大且太复杂,无法用单一的新技术或燃料源解决。

“这是 一个 未来的燃料。 这是解决方案的一部分,”他说。

“为了实现碳中和,我们需要在有意义的地方使用电气化,例如通勤交通和供暖的某些方面。 但是,一旦您使用了像船上的大型发动机,或者您想快速为卡车加油,您将需要氢气。 他们可以一起提供摆脱这种混乱的有效途径。”

Source: https://www.aljazeera.com/economy/2022/6/22/governments-firms-bet-on-green-hydrogen-as-climate-fix

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