溫室氣體排放更嚴(yán)重

利用天然氣制氫曾經(jīng)被認(rèn)為是一種環(huán)保制氫的方式，但經(jīng)過科學(xué)家的反復(fù)研究發(fā)現(xiàn)，利用天然氣制取“藍(lán)氫”的過程中會產(chǎn)生更多的溫室氣體排放，這種排放甚至要超過燃燒天然氣本身帶來的碳排放問題。

根據(jù)他們的研究，制造“藍(lán)氫”所產(chǎn)生的碳足跡，比直接使用天然氣或煤炭取暖高出20%，比使用柴油取暖高出約60%。

為了制造“藍(lán)氫”，科學(xué)家們通過加熱、蒸汽、壓力將甲烷轉(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳——就像制造“灰氫”一樣。然而，“藍(lán)氫”的過程更進(jìn)一步，還收集了一些額外的二氧化碳。在去除副產(chǎn)品二氧化碳和其他雜質(zhì)后，遺留物就變成了“藍(lán)氫”。這一切都很好，但研究作者說，制造“藍(lán)氫”需要大量的能量，通常通過燃燒更多的天然氣來獲得。

“在過去，沒有人努力捕捉灰氫的副產(chǎn)品二氧化碳，溫室氣體的排放量一直很大，”該研究的合著者、康奈爾大學(xué)生態(tài)學(xué)和環(huán)境生物學(xué)教授羅伯特·豪沃思(Robert Howarth)在大學(xué)發(fā)布會上說。“現(xiàn)在，該行業(yè)推廣藍(lán)色氫氣作為解決方案，這種方法仍然使用天然氣中的甲烷，同時試圖捕獲副產(chǎn)品二氧化碳。不幸的是，排放量仍然非常大。”

甲烷產(chǎn)生的溫室效應(yīng)百倍于二氧化碳

甲烷是一種特別強(qiáng)大的溫室氣體，科學(xué)家認(rèn)為它作為大氣變暖的作用是二氧化碳的100倍。根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會本月早些時候發(fā)布的數(shù)據(jù)，甲烷對全球變暖的貢獻(xiàn)是過去一個世紀(jì)累積的二氧化碳的三分之二。

“藍(lán)氫”的排放量確實比灰色氫低，但大約只有9%-12%。但在生產(chǎn)“藍(lán)氫”的過程中很難不排放廢氣。”藍(lán)氫”作為一種能源策略，只有在有可能無限期地長期儲存二氧化碳，而不泄漏回大氣的情況下才會起作用。

研究結(jié)果顯示：假設(shè)天然氣甲烷逃逸率為3.5%，可在大氣中留存約20年，則“藍(lán)氫”的總二氧化碳排放當(dāng)量比“灰氫”少9%-12%。但由于碳捕獲和封存需要使用天然氣作為動力能源，藍(lán)氫的逃逸性甲烷排放量卻明顯高于“灰氫”；且“藍(lán)氫”全生命周期溫室氣體排放比燃燒天然氣或煤炭取暖的排放還高約20%。即使將天然氣甲烷逃逸率降低到1.54%，“藍(lán)氫”的溫室氣體排放仍高于單純?nèi)紵烊粴?，僅比“灰氫”少18%-25%。

“藍(lán)氫”只是過渡階段的產(chǎn)物

實際上“藍(lán)氫”只是在向“綠氫”過渡階段的產(chǎn)物，從成本角度看，“藍(lán)氫”的成本很難像“綠氫”那樣不斷降低。

據(jù)BloombergNEF估計，到2030年，全球各地綠氫制取成本可能都將低于藍(lán)氫。而藍(lán)氫所依賴的CCS技術(shù)，多年來推廣困難、成本居高不下。

灰氫、藍(lán)氫產(chǎn)生的二氧化碳對比圖

康奈爾大學(xué)生態(tài)學(xué)和環(huán)境生物學(xué)教授羅伯特·豪斯(Robert W。Howarth)稱，世界各地的政治家都把賭注押在藍(lán)氫上，將其視為能源轉(zhuǎn)型的解決方案。“我們的研究是首個在有同行評議的期刊發(fā)表的、闡述藍(lán)氫生命周期排放強(qiáng)度的研究，也是在向政府發(fā)出警示，應(yīng)將公共資金投入到風(fēng)能和太陽能驅(qū)動的綠氫，這是唯一清潔的氫能，也是通向凈零排放的重要路徑。”

當(dāng)前，關(guān)于氫能利用的各環(huán)節(jié)研究正在如火如荼地展開，各國也在加緊攻關(guān)制氫的技術(shù)難題。隨著氫能生產(chǎn)和儲運(yùn)技術(shù)規(guī)模的不斷改進(jìn)，氫能成本還會有很大的下降空間。

“綠氫”將是未來投資的優(yōu)先領(lǐng)域，但利用化石燃料制造但結(jié)合碳捕捉技術(shù)的“藍(lán)氫”將在轉(zhuǎn)型期內(nèi)被允許。歐盟國家的氫能戰(zhàn)略在中短期內(nèi)為“藍(lán)氫”保留了發(fā)展空間，也變相證明了人們對于“藍(lán)氫”當(dāng)前的發(fā)展態(tài)度。

來源：國際能源網(wǎng)/氫能匯