很明显我们需要一个新的方案化学品生产——其背后的过程仍然高度依赖化石燃料产生的高温。
但与航空或海运等其他所谓难以削减的行业一样,实现电气化的道路远不是直线的。要想让化学制造商更多地依赖可再生能源发电,就需要在工业效率方面取得重大突破。自然,气候技术初创公司的世界愿意施惠。
我们需要的那种创新的一个例子来自Syzygy Plasmonics公司,这是一家总部位于休斯顿的公司,最近筹集了一个B轮融资2,300万美元由Horizon Ventures领导。该公司拥有约30名员工,此前获得了约1200万美元的资助,其中包括来自能源部和国家科学基金会的拨款。
Syzygy公司正在开发一种光催化方法,它利用光而不是热来触发甲烷、二氧化碳或氨等原料的反应。美国莱斯大学的实验室由娜奥米•哈拉斯(Naomi Halas,以纳米技术创新而闻名)和彼得•诺德兰德(Peter Nordlander,物理学家和材料科学家)管理。
Syzygy的联合创始人兼首席执行官特雷弗•贝斯特表示,Syzygy技术的最大好处之一是模块化,允许反应堆使用比一般情况下更低成本的材料建造,也使制造商能够考虑更分散的生产模式可以更容易地利用可再生能源。
绝大多数的生产都是集中的,这就是它的建立方式。随着时间的推移,这可能是大型行业参与者的替代或过渡。
贝斯特说,虽然理论上这个过程可以应用于许多生产过程,包括制造化肥、商品化学品或将碳转化为燃料,但Syzygy的第一个目标市场将是氢。该公司声称其技术“有潜力”将零排放氢的成本降低一半。贝斯特说,它的方法可以激发一些地方的氢生产,这些地方目前在经济上还不可行,因为需要运输网络获取原料,并将液态氢从生产设施运到最终使用点。betway必威娱乐
“绝大多数的生产都是集中的,这就是它是如何建立的,”贝斯特告诉我。“随着时间的推移,这可能是大型行业参与者的替代或过渡。”请注意:这项技术仍处于早期阶段,他不愿透露任何行业合作伙伴的名字。但他指出,“我们并不是缺乏机会。”
的确,研究人员预测到2025年,氢(目前主要用于石油化工和化肥生产)的市场规模可能达到2000亿美元。一个新报告波士顿咨询集团(Boston Consulting Group, BCG)的研究重点是这个市场中的“绿色科技”机会。根据波士顿咨询集团的统计,世界可能不仅仅在于设备改造目前制氢模式生成的热量减少依赖天然气的技术也使氢成为低碳原料生产高密度燃料电池、化工和钢铁。(这是一个看研究如何在绿色钢铁生产中使用氢。)
BCG的分析估计,到2050年,这些应用将每年减少50 - 60亿吨温室气体的排放。波士顿咨询集团的作者指出:“主要障碍将是转向低碳氢生产所需的高投资,化工和钢铁生产需要保持操作连续性,以及所需的长投资周期和规划周期。”
这一希望的转变的一个关键组成部分将是开发下一代由风能或太阳能供电的电解槽。国际能源署估计到2030年,用于生产氢的电解能力将达到130亿瓦,而欧盟由于积极追求绿色氢,将占到8000亿瓦。据波士顿咨询公司称,该设备将需要大约600太瓦时的可再生电力。
波士顿咨询公司(BCG)气候与可持续发展中心(Center for Climate and Sustainability必威体育2018)联席负责人科尼利厄斯·皮珀(Cornelius Pieper)告诉我,氢将成为提高钢铁生产能源效率的重要元素,有助于实现钢铁生产过程的电气化,并帮助分散市场。
例如,一个想法可能是在风力发电厂生产氢气,在那里它可以被用来捕获和储存能量在燃料电池和平衡电力过剩。Pieper说:“为了使部署成为可能并克服障碍,这将需要供应链上的合作。”
需要明确的是,这是一个非常新生的市场,它将需要政府的支持——以激励和研发投资的形式——来催化创新,并将其从实验室转化为商业。毫不奇怪,氢是欧盟的一个重点,同样,美国总统乔·拜登(Joe Biden)也将氢列为气候议程的一部分。甚至在那之前,前任总统的能源部资金可用(尽管其主要关注的是将目前高度依赖天然气的生产生态系统扩展到新的应用领域,如钢铁生产或高密度燃料电池)。