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氫可能已經(jīng)輸?shù)袅藶殡妱?dòng)汽車提供燃料的競(jìng)爭(zhēng)，但它看起來(lái)很可能在卡車、船舶、飛機(jī)和重工業(yè)中取代化石燃料。
如果東京奧運(yùn)會(huì)在本月晚些時(shí)候如期舉行，它將以一種雄心勃勃的燃料——?dú)錇閯?dòng)力。奧運(yùn)圣火已經(jīng)在這里燃燒。奧運(yùn)村將由位于10年前福島核事故后禁區(qū)內(nèi)的一家太陽(yáng)能發(fā)電廠生產(chǎn)的氫氣提供動(dòng)力。豐田的Mirai汽車將為奧運(yùn)會(huì)提供大部分的官方交通工具。
“1964年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)留下了新干線高速鐵路系統(tǒng)。即將到來(lái)的奧運(yùn)會(huì)將留下一個(gè)氫社會(huì)，”時(shí)任東京都知事的Yoichi Masuzoe在2016年宣布。
能源
日本曾經(jīng)是核能的熱情倡導(dǎo)者，現(xiàn)在卻有了對(duì)氫的雄心壯志。中國(guó)擁有世界上最大的加氫站網(wǎng)絡(luò)。中國(guó)正計(jì)劃在煉鋼等重工業(yè)中用氫氣取代化石燃料。此外，中國(guó)在組織燃料進(jìn)口方面也處于領(lǐng)先地位。
2019年，川崎重工(Kawasaki Heavy Industries)推出了Suiso Frontier號(hào)，這是世界上第一艘搭載液化氫的飛船。它的目標(biāo)是利用澳大利亞承諾的氫氣產(chǎn)量。
鄰國(guó)韓國(guó)也有類似的計(jì)劃。今年3月，汽車制造商現(xiàn)代(Hyundai)、SK集團(tuán)(SK Group)和其他企業(yè)宣布了一個(gè)380億美元的項(xiàng)目，以在未來(lái)10年發(fā)展以氫為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)。
氫的廣泛使用，如果真的發(fā)生，將是很長(zhǎng)一段時(shí)間。早在1807年，第一臺(tái)氫動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)就開始工作了。早在19世紀(jì)60年代，人們就提議通過(guò)電解水來(lái)制造氫來(lái)取代煤。但煤炭和石油總是比較便宜。1937年，一艘充滿氫氣的飛艇發(fā)生爆炸，導(dǎo)致興登堡號(hào)災(zāi)難，這種燃料被認(rèn)為不安全。
有說(shuō)法稱，全球“氫經(jīng)濟(jì)”可以從碳排放中拯救氣候。氫可以為卡車、輪船和飛機(jī)提供動(dòng)力，還可以用來(lái)生產(chǎn)水泥、鋼鐵和化肥等各種產(chǎn)品。
現(xiàn)代燃料電池部門負(fù)責(zé)人金世勛(Saehoon Kim)去年在英國(guó)貿(mào)易協(xié)會(huì)的一次網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)上表示:“過(guò)去，我們的技術(shù)和行業(yè)都是關(guān)于收集石油、輸送石油和使用石油?，F(xiàn)在，在未來(lái)，它將收集陽(yáng)光，傳送陽(yáng)光，利用陽(yáng)光，而氫將使之成為可能?！?/p>
其他人則持更懷疑的態(tài)度。阿伯丁大學(xué)(University of Aberdeen)的化學(xué)工程師湯姆·巴克斯特(Tom Baxter)說(shuō)，“它只會(huì)成為一種利基能源。”
Baxter補(bǔ)充說(shuō)，以目前的技術(shù)，氫在需要400℃以上溫度的工業(yè)過(guò)程中具有優(yōu)勢(shì)。但在其他方面，綠色氫通常會(huì)輸給電力，后者可以完成這項(xiàng)工作?！熬G色氫永遠(yuǎn)不會(huì)比制造它所需的綠色電力便宜，”他說(shuō)。
灰氫、藍(lán)氫還是綠氫?
氫氣很少直接作為燃料來(lái)源燃燒。相反，它被用作能源的載體，在廉價(jià)能源可供制造的地方制造，然后運(yùn)輸?shù)绞澜绺鞯匦枰茉吹牡胤?。通常情況下，這意味著在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的燃料電池中，氣體與氧氣混合，釋放能量，只釋放水蒸氣。
在過(guò)去兩年中，電動(dòng)汽車已經(jīng)悄悄領(lǐng)先于氫燃料汽車，大多數(shù)主要汽車制造商都推出了車型，而通用汽車(General Motors)等一些公司則承諾在15年內(nèi)只生產(chǎn)電動(dòng)汽車。他們也有政府的支持，在充電網(wǎng)絡(luò)上投入巨資。
但對(duì)于長(zhǎng)途運(yùn)輸和航空等其他需要大量化石燃料的運(yùn)輸系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，氫可能是降低碳排放的關(guān)鍵。
天然氣每噸所含的能量比任何化石燃料都多，而且不需要電池。但是制造它需要大量的電力。因此，它的氣候友好性只取決于用于生產(chǎn)它的能源。
因此，工程師們區(qū)分了灰色、藍(lán)色和綠色的氫。灰色是由天然氣或煤炭制成的，碳足跡很大。藍(lán)色也由化石燃料制成，但排放的二氧化碳會(huì)被捕獲或重復(fù)利用。綠色來(lái)自可再生電力，根本不需要碳足跡。
目前，灰色氫是最便宜的，也是工業(yè)用途的主要類型。中國(guó)生產(chǎn)的氫占世界的三分之一，主要來(lái)自褐煤。俄羅斯正在制定利用其豐富的天然氣儲(chǔ)備生產(chǎn)灰色和藍(lán)色氫氣的計(jì)劃。為了成為化石燃料的可行的氣候友好型替代品，制造商必須捕獲生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳，并將其埋在無(wú)害的地方。然而，碳捕獲和存儲(chǔ)(CCS)仍有很多工作在進(jìn)行中。
參考資料：
《Is hydrogen the new oil?》——Eco-Business網(wǎng)站
