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氢气的宣传和希望

在日益紧迫的比赛脱碳全球经济前大气中温室气体的浓度达到真正具有破坏性的水平,传统的智慧说,我们应通电的一切,从非排放源获得电力。

然而,一些行业对这种方法存在结构性障碍。最近文章在化学工程师详解:

将目前的电气化脱碳方法推广到所有能源部门,至少是短视的,肯定是不可行的。尽管迄今为止风能和太阳能在电力脱碳方面已经有了革命性的进展,但将这一逻辑扩展到天然气和石油的其他能源载体(加热和运输),在采用系统方法时并不适用。

一个综合分析由能源转换委员会(ETC)重工业和重型运输分类较硬到减弱部门,说他们构成了制约全球平均温度升高到设定了巴黎协定水平的最大挑战。这些行业占全年总温室气体排放量的30%,A股很可能成长为经济脱碳的其他部门。

ETC是为了帮助加速向清洁能源的过渡而创建的,它假定氢可以作为替代热源,或者——在钢铁和化工生产中——作为一种还原剂,在应对这一挑战中发挥主要作用。

越来越多的初创公司和老牌公司正在致力于推进氢燃料技术和工艺的发展,一些人对相关技术和工艺进行了评估“经济”在超过100个十亿$。然而,与大多数事情一样,魔鬼的技术细节,以及不同的氢技术有显著不同的碳足迹。

工业和重型运输的问题

2018年麦肯锡报告发现重工业的二氧化碳排放量的一半来自四种商品制造:氨;水泥;乙烯;和钢铁。消减部分是困难的,因为这么多的工业排放量来自高温工艺热,并且“在工业产热的电气化是只有当经济的电力成本是相同的,每单位能量,由于传统的化石燃料替代品。”同样,重型运输需要显著,移动的能源投入长距离苦干大的有效载荷。

麦肯锡回响,世界能源理事会强调(PDF)需要“为碳中性能源载体充分脱碳工业生产,”呼叫氢“仅仅是可以用于此目的的非常少的物质之一。”在运输的情况下,ETC看到氢气betway必威娱乐作为能量存储在重型卡车电动传动系统的一个重要形式。

氢分子

氢气和温室气体排放

在寻找氢作为脱碳方案一个擦就是围绕95%的全世界的氢气生产都是通过甲烷蒸汽重整(SMR)实现的,这是一种用高温、高压蒸汽对天然气进行爆破的过程。考虑到它使用的碳氢化合物输入和同时释放的二氧化碳,SMR对脱碳没有多大帮助。

另一种方法,电解,作为世界上最丰富的化学,水和从其O.如果电解隔开分割其H2是通过从非发射能量来源的电力供电,那么我们有一个氢生产过程支持脱碳。

在这两种初级电解技术中,碱性电解较为成熟且成本较低,自20世纪20年代以来一直用于大规模集中制氢。另一方面,质子交换膜(PEM)电解是一种更新、更高效、占地面积更小的技术,更适合灵活、分散的操作。

无论采用什么技术,这都是一项艰巨的任务。

水分子紧密结合,需要相当多的能量才能打破氢氧耦合。氢一旦分离,就需要储存,或者压缩成气体,或者与另一个分子结合形成液体。

此外,氢需要一个安全分发基础结构,并且一旦其目的地,必须将其转换回能量或者通过燃烧或结合到燃料电池。即使整个过程中产生的零排放,能量的进入氢价值链中的历史量已经超过了其最终的输出。

有氢的时候终于来了?

几十年来,氢似乎一直处于成为能源领域主要力量的风口浪尖上,但它却从来没有像宣传的那么好。随着专家们观察到全球范围内氢气活动的复苏,这一情况很可能即将改变。

现在的任务是要与优先级在整个价值链中的多边国际合作,共同与政府和利益相关者对准前进。
皮埃尔·艾蒂安法郎,贸易集团氢委员会书记,预测 “2020年到2030年,氢燃料的使用将会像上世纪90年代的太阳能和风能一样。”This year has seen plenty of movement in the space so far. Here are a few key developments:

  • 今年四月,法国的低碳能源公司,法国电力公司,宣布创立“Hynamics,”一个新的子公司负责,为行业和流动性有效,低碳氢。使用电解技术,Hynamics不同部门的工业过程产生氢的现场和提供用于火车,公共汽车,垃圾车,船只和更氢动力交通工具。Hynamics是保持其卡接近其背心作为关注技术的细节,但强调效率和方法的低排放。
  • 今年三月,米其林和佛吉亚汽车技术公司,宣布这是一家合资企业,将两家公司的氢燃料电池相关业务整合在一起。在此过程中,他们将共同拥有氢动力初创公司Symbio FCell,这是米其林此前收购的一家以质子交换膜为基础的燃料电池系统供应商。该合资企业将为重型运输提供具体的解决方案,两家公司预计,他们的专业知识将加速在市场上推出适用于各种应用的高效燃料电池系统。
  • 法国低碳能源公司法国天然气苏伊士集团已经放样的位置为跨越无碳 - 氢的整个值链,导致播放器,它介绍被称为“100%脱碳能源系统中缺失的一环”。一个s part of its efforts, Engie recently announced an agreement with crop sciences company Yara to study the feasibility of a green hydrogen plant that would decarbonize ammonia production.
  • 科学穰氢2.0技术旨在使从海水中产生的氢气本地化,而不产生化学物质或碳排放。其处理过程在环境温度下进行,不需要专门的储存和分配基础设施,其设计目的是在成本上同其他能源竞争。虽然该公司没有公布其氢2.0过程实际工作的细节,但它表示,它没有使用电解,而且其专有方法更有效。Joi科学公司正在与新布伦瑞克电力公司合作开发一套氢气生产系统,使世界上第一个使用氢气作为基本负载的电网成为可能。该合作项目将在风力涡轮机、水力发电和核能发电的同时,在多个分布式电站部署该技术,以实现净零碳发电。

接下来是什么?

大规模氢气采用仍然有很长的路要走,需要从不同的球员在整个价值链合作,伯努瓦博天,氢气委员会的联合主席和液化空气集团董事长兼首席执行官,解释说:

与上游制氢现在在成熟阶段,工业和运输准备大规模部署。现在的任务是要与优先级在整个价值链中的多边国际合作,共同与政府和利益相关者对准前进。特别是,重点将放在如何设置相应的法规和标准,以及所需要的投资工具如标识要推部署推进。

朝向后者端,现代和京清华工业R&d研究所既定他们的氢能源基金于2018年年底成立,旨在培育具有创新氢技术的初创企业。该基金旨在从中国、欧洲和美国的风险投资公司筹集1亿美元。

随着经验丰富的新公司和新公司的加入,氢能源的时代可能终于到来了。

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