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藍(lán)氫已經(jīng)被化石燃料公司作為一種脫碳手段推廣，并受到政策制定者的高度重視。但有一個重大的風(fēng)險是，藍(lán)色氫可能會把社會鎖在持續(xù)的溫室氣體排放中。
藍(lán)色氫，曾經(jīng)是一個大多數(shù)人不熟悉的術(shù)語，現(xiàn)在是能源和氣候爭論的中心。作為實(shí)現(xiàn)凈零氣候目標(biāo)努力的一部分，藍(lán)氫是指從化石燃料中制造氫，并捕獲和儲存相關(guān)的碳排放?；剂闲袠I(yè)承諾，藍(lán)氫可以在工業(yè)、建筑和交通領(lǐng)域取代石油和天然氣，同時避免有害的溫室氣體排放。
歷史在重演嗎?
氫燃料目前似乎正處于“炒作周期”的頂峰，商業(yè)利益和媒體的預(yù)期被夸大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了它們可能的影響。從2002年到2009年，氫氣的熱潮在很大程度上是基于在交通運(yùn)輸中使用氫氣，但幾乎沒有取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。
氫氣的種類有很多種:黑色的氫氣來自煤，棕色的氫氣來自褐煤，灰色的氫氣來自天然氣，綠色的氫氣來自電解的可再生電力，粉色的氫氣來自核能驅(qū)動的電解，藍(lán)綠色的氫氣來自甲烷的熱解過程。最后，藍(lán)色氫主要由天然氣通過一種叫做蒸汽重整的過程產(chǎn)生。只有綠色、粉色和綠松石色的氫是真正的零碳，而黑色、灰色和棕色的氫比化石燃料的碳密度更高。如果沒有碳捕獲和儲存(CCS)，藍(lán)色氫的排放量也將高于化石氣體的排放量，因?yàn)樯a(chǎn)氫和碳捕獲需要額外的能源。
顯然，化石燃料行業(yè)在維持現(xiàn)有商業(yè)模式方面有著既得利益，而對藍(lán)色氫的大力支持更多的是為了自我保護(hù)，而不是氣候保護(hù)。我們以前也見過這種情況:當(dāng)煤炭行業(yè)面臨減排壓力時，它承諾使用潔凈煤。經(jīng)過多年的試點(diǎn)項目和對燃煤電廠CCS的大量公共投資，位于加拿大薩斯喀徹溫省的邊界大壩電站只有一個115兆瓦的商業(yè)運(yùn)營設(shè)施。其主要目的是為Weyburn油田提供一種低成本的二氧化碳來源，以提高石油采收率。在美國，佩特拉諾瓦(Petra Nova)是最后一家采用CCS技術(shù)運(yùn)營的商業(yè)燃煤電廠，在通過《美國復(fù)蘇與再投資法案》(American Recovery and Reinvestment Act)獲得1.63億美元的公共補(bǔ)貼后，已于2021年退役。歐盟花費(fèi)5.87億歐元支持清潔煤炭的發(fā)展?，F(xiàn)在，歐盟委員會的網(wǎng)站上說，“即使有支持性的歐盟法規(guī)和共同資助的機(jī)會，碳捕獲和儲存的發(fā)展速度仍未達(dá)到預(yù)期?！钡拇_，經(jīng)過30年的公眾支持和多個試點(diǎn)項目，CCS并沒有像預(yù)期的那樣發(fā)展，而現(xiàn)在存在的CCS主要支持增加化石燃料的開采。
當(dāng)然，過去并不總是預(yù)示未來的好兆頭。也許藍(lán)氫會像預(yù)期的那樣發(fā)展;也許不是。更高的碳價格可能會使投資更具吸引力，最近歐洲的碳價格達(dá)到每噸二氧化碳60歐元。但是，如果說我們從清潔煤炭的歷史中學(xué)到了什么的話，那就是化石燃料行業(yè)和政府的巨大期望和承諾不一定能保證以化石為基礎(chǔ)的低碳技術(shù)落地。批判性思維和基于證據(jù)的決策應(yīng)該應(yīng)用于整個能源系統(tǒng)，包括藍(lán)氫。
藍(lán)色氫的第二個問題是殘余排放
就在英國政府于2021年8月推出其氫戰(zhàn)略的幾天前，能源專家(豪沃思和雅各布森)的新研究發(fā)布了一個嚴(yán)厲的警告，如果泄漏率高，那么藍(lán)色氫的總排放量可能會超過燃燒化石氣體和煤炭的排放量。這部分是由于運(yùn)行捕獲過程需要額外的能量。即使低泄漏和高捕獲率，仍然會有殘余的碳排放。英國氣候變化委員會(Committee on Climate Change)認(rèn)為，剩余排放量可能在15%至40%之間。
不可避免的殘余排放意味著，雖然與現(xiàn)有的化石燃料使用相比，藍(lán)氫可以實(shí)現(xiàn)顯著的碳減排，但它仍會導(dǎo)致溫室氣體排放。因此，藍(lán)氫可能永遠(yuǎn)不會成為一種超低碳或零碳技術(shù)，而充其量只是一種通向完全低碳技術(shù)的權(quán)宜之計。在最壞的情況下，藍(lán)氫可能會阻礙真正低碳的替代能源的部署。
區(qū)分事實(shí)與虛構(gòu)
石油和天然氣可以被氫取代的說法是非常值得懷疑的。到2020年，全世界消耗了458 EJ的石油、天然氣和煤炭。相比之下，僅產(chǎn)生10 EJ的氫。此外，目前只有不到0.7%的氫氣生產(chǎn)來自于配備了CCS的可再生能源或化石燃料工廠，而且大多數(shù)現(xiàn)有的碳捕獲設(shè)施都沒有達(dá)到足夠高的捕獲率?，F(xiàn)有碳捕獲設(shè)施的數(shù)據(jù)顯示，平均捕獲效率為78.8%，這意味著超過20%的碳被釋放到大氣中。
在某些應(yīng)用中，幾乎沒有氫的替代品:肥料生產(chǎn)就是一個很好的例子。氫氣在重工業(yè)、船舶、航空和可調(diào)度發(fā)電的高溫過程中發(fā)揮著重要作用。這些應(yīng)用加在一起，現(xiàn)在貢獻(xiàn)了全球能源相關(guān)碳排放的三分之二以上。
然而，汽車和供暖系統(tǒng)將使用藍(lán)色氫的建議是誤導(dǎo)性的。大多數(shù)獨(dú)立分析認(rèn)為氫在這些應(yīng)用中沒有未來，至少不會大規(guī)模應(yīng)用。有更經(jīng)濟(jì)的解決方案來完成脫碳，如熱泵和電動汽車。由于能夠直接通過熱泵或電池使用可再生電力，它比生產(chǎn)和燃燒氫氣的效率高得多。
藍(lán)色的氫氣風(fēng)險
隨著能源系統(tǒng)脫碳的步伐已經(jīng)面臨挑戰(zhàn)，任何拖延都將使全球氣候目標(biāo)面臨風(fēng)險。在最好的情況下，藍(lán)氫只能為一些能源需求部門提供部分脫碳解決方案。在最壞的情況下，藍(lán)色氫代表著巨大的金錢和時間浪費(fèi)，并可能分散人們對能源效率、系統(tǒng)電氣化和自然低碳綠色氫開發(fā)的明確價值的關(guān)注。顯然，與藍(lán)氫相關(guān)的鎖定風(fēng)險是重大的，可能導(dǎo)致減緩氣候變化的延遲。政策制定者應(yīng)該確保只有當(dāng)氫具有明確的系統(tǒng)價值并且來自真正的能源時，它才會得到支持氫。
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