氫能是可持續的、可再生的和清潔的嗎?

在本指南中,我們看看是否氫能源是可持續的,可再生的,清潔的。

我們考慮了氫能在這三種測量方法中的比率。

氫能是可持續的、可再生的和清潔的嗎?

首先要生產用於氫能的氫。

因此,氫能源的可持續、可再生和清潔程度很大程度上取決於氫是怎麼形成的

從碳氫化合物(化石燃料)中提取的氫通常比從可再生能源甚至核能中提取的氫更不環保。

此外,通過電解製氫(通過電流分離氧原子和氫原子)可能比甲烷蒸汽重整更有效,因此更可持續地利用資源

目前,大多數氫都是通過重整過程從天然氣等化石燃料中獲得的。

其次,你比較氫能的能源來源也會決定氫能是可持續的、可再生的還是清潔的。

氫氣與常規燃料的比較化石燃料能源可能會讓氫看起來比某些類型的更環保可再生能源,

目前,從低碳能源中生產氫的成本很高,但隨著可再生能源電力成本的降低,以及氫能技術的規模經濟或大規模生產,這種情況可能在未來改變。

首先,氫能到底是什麼?它是如何製造和使用的?

這本指南概述了什麼是氫能,它是如何製造的,以及它是如何使用的

關於氫能需要注意的一點是,生產氫和利用氫作為能源是兩個獨立的過程。

氫的燃燒,或與氧結合(氫與氧發生反應,如在氫燃料電池中),隻產生能量和水蒸氣(H20)。

因此,無論如何生產氫氣,氫氣的使用階段通常都是相對清潔和可持續的。

雖然,當用大氣中的空氣代替純氧時,少量的氧化氮[導致空氣汙染可能會被公布(wikipedia.org)

現在,讓我們來看看氫能源是如何可持續、可再生和清潔的……

氫能可持續嗎?

可持續是一個廣義的術語,通常指的是能源可以在不消耗的情況下保持,而且不會導致嚴重的環境退化。

可再生能源製造的氫可能被歸類為可持續的,而化石燃料製造的氫現在可能被歸類為可持續的。

這有幾個潛在的原因——化石燃料資源的消耗、空氣汙染和溫室氣體排放可能是三個主要原因。

氫能是可再生能源嗎?

可再生能源是指能源可以在不耗盡的情況下持續使用(通常這涉及到能源在使用後的短時間內被補充或可用)。

來自太陽能或風能等可再生能源的氫能可能比來自化石燃料能源的氫能更具有可再生性。

氫能清潔嗎?

清潔是一個籠統的術語。

它可以指很多事情,比如某物是否汙染或助長了環境問題,也可以是具體的,指一種能源是否會造成空氣汙染和溫室氣體排放。

用太陽能等可再生能源製氫可能比用化石燃料製氫更清潔,而化石燃料製氫過程中,溫室氣體排放和空氣汙染等環境問題可能是更重要的因素。

氫能對環境的負麵影響例子

-[與使用任何碳氫化合物一樣,傳統的用天然氣製氫會排放二氧化碳](wikipedia.org)

——蒸汽-甲烷重整——目前大規模製氫的領先技術,從甲烷中提取氫氣。然而,這種反應將化石二氧化碳和一氧化碳釋放到大氣中,這是自然碳循環的外生溫室氣體,因此導致了氣候變化(wikipedia.org)

-生產氫氣產生CO2每年排放約八億三千萬公噸二氧化碳,相當於二氧化碳2英國和印度尼西亞的總排放量(iea.org)

氫能對環境的積極影響的例子

氫能對環境產生積極影響的例子:

在天然氣中加入20%的氫氣(不影響天然氣管道和電器的最佳比例)可以減少因加熱和烹飪引起的二氧化碳排放(wikipedia.org)

-除了單燃料氫燃燒,商用車輛的內燃機也有可能轉換為氫柴油混合燃料。這已在英國的原型車中得到證實,在正常駕駛條件下,減少了高達70%的二氧化碳排放(wikipedia.org)。

-氫氣可以通過電解從水中產生,如果驅動反應的電力不是來自化石燃料發電廠,而是可再生能源或核能,那麼這種方法的碳密度就會降低(wikipedia.org)

-由於其高效率和零排放或接近零排放的操作,氫電池和燃料電池在許多應用中都有減少溫室氣體排放的潛力(energy.gov)。資源清單中的energy.gov資源概述了氫如何幫助減少不同用途的排放,如輕型高速公路車輛、特種車輛、過境巴士、輔助動力裝置和熱電聯產(CHP)係統

-[同樣值得注意的是,電解的效率高於甲烷蒸汽重整,為70-80%,而60-75%](wikipedia.org)

正如本文在其他地方提到的,用於生產氫氣的可再生能源可能有助於減少與生產氫氣有關的排放和空氣汙染。

“灰色”、“藍色”和“綠色”氫能

灰色、藍色和綠色氫能已經被創造出來。

它們是:

灰色氫是一種工業過程的副產品

藍色氫是通過生產過程產生的,其中也產生二氧化碳,然後通過CCS(碳捕獲存儲)捕獲。

綠色氫——完全由可再生資源生產[有時是可持續來源的水,特別是用於電解]

- wikipedia.org和originenergy.com.au

來源

1.https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_fuel#Uses

2.https://www.energy.gov/eere/articles/hydrogen-clean-flexible-energy-carrier: ~:文本=氫% 20 % 20可以% 20使用% 20,和% 20實用程序% 20 % 20 % 20新興市場。

3.https://arena.gov.au/renewable-energy/hydrogen/

4.https://www.originenergy.com.au/blog/hydrogen-energy-what-is-it-and-why-origins-looking-into-it/

5.https://www.iea.org/reports/the-future-of-hydrogen

6.https://www.engie.com.au/home/engie-today/education/how-does-hydrogen-power-work/

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