我們帶來一個關于氫能源知識的分享，什么是綠色氫能源？它是如何制造的，它會成為未來的燃料嗎？
氫氣是一種大自然屆很豐富、廉價且可以清潔燃燒的氣體，長期以來一直被描述為未來的燃料。
然而，由于氫的一些缺點，導致
這種未來一直未能實現：
運輸困難，會使金屬變脆，爆炸性是汽油的20倍等等。
但近年來，“綠色氫”——不用化石燃料制造的氫——已被確定為可以幫助世界實現凈零排放的清潔能源。
“綠色氫”是使用風能或太陽能等可再生能源生產的純氫
數十億美元的投資資金和納稅人的支持流入該行業，使得這類生產公司的股價飆升。
近幾個月來，由于
零排放汽車的普及、許多國家
設定的到 2050 年實
現無碳排放的最后期限以及美國總統喬·拜登對清潔能源的支持，這一趨勢在最近幾個月加速。
歐盟計劃擴大可再生氫項目，到 2050 年累計投資 4700 億歐元（7400 億美元
）。
11 月，西澳大利亞礦業巨頭 Andrew Forrest 宣布計劃投資數十億美元用于綠色氫，以發展他的新能源業務。
在周五ABC Boyer
的第一場講座中，他重點介紹了澳大利亞生產“綠色鋼鐵”的潛力，這種鋼鐵使用綠色氫代替化石燃料為鐵礦石高爐提供動力。
他在演講中說：
“如果我們做對了，對澳大利亞經濟的直接和倍增影響無異于國家建設。
”
是什么讓綠色氫“綠色”？
氫是宇宙中最豐富的元素，但在地球上，它在自然界中看起來并不純凈，需要能量才能分離。
最常見的技術是從水中提取氫氣，即兩份氫氣和一份氧氣（因此是 H2O）。
這樣做相當簡單。
您
可以使用熱和化學反應從化石燃料等有機材料中釋放氫。
但這是非常污染的。全球氫氣生產造成的二氧化碳排放量相當于英國和印度尼西亞的總和。（氫氣主要用于煉油工業和生產氨肥。）
有一種更清潔的方式來獲取氫氣：通過一罐水的強電流將分子分裂成兩個組成元素。這稱為電解。
氫原子形成氫分子（H2），氧分子也配對。
然后每個都可以裝瓶（稍后會詳細介紹）。
如果電力是由太陽能或風能等可再生能源產生的，那么以這種方式生產氫氣不會排放溫室氣體。
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藍色氫氣是由天然氣生產的，其中的排放物是通過碳捕獲和儲存來捕獲的
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造價貴，但越來越便宜
傳統氫氣和藍色氫氣的成本約為每公斤 2 美元（盡管價格因產地而異），而綠色氫氣的價格大約是其兩倍。
然而，隨著可再生能源價格和制造用于電解的設備（稱為電解槽）的成本降低，該價格正在急劇下降。
澳大利亞國立大學去年的一份報告估計，到本世紀末，澳大利亞目前的綠色氫氣產量約為每公斤 3.18-3.80 美元，每公斤 2 美元。
專家說，以這個價格，它將與化石燃料相比具有成本競爭力。
菲奧娜·貝克（Fiona Beck）是澳大利亞國立大學的物理學家，也是氫燃料項目亞太研究計劃零碳能源的召集人，她表示，生產廉價的綠色氫沒有“技術障礙”。
能源經濟與金融分析研究所 (IEFA) 的能源市場分析師蒂姆·巴克利 (Tim Buckley) 預測，未來十年，在擁有廉價可再生能源的國家，綠色氫的價格將下降 70%。
“綠色氫幾乎不可避免地會發揮作用，而綠色能源幾乎是免費的，”他說。
“像印度的拉賈斯坦邦或澳大利亞的皮爾巴拉這樣的地方。”
如何使用綠色氫氣？
氫氣可以廣泛地以兩種方式使用。它可以燃燒產生熱量或送入燃料電池發電。
一份
2018 年 CSIRO
的報告
概述了氫的幾種潛在應用：
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氫動力渦輪機，可以在需求高峰期發電，以幫助鞏固電網
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該報告預見到澳大利亞將有機會向無法獲得廉價可再生能源的能源饑渴國家出口氫氣。
據估計，到 2030 年，中國、日本、韓國和新加坡對進口氫氣的潛在需求可能達到 95 億美元。
根據投資管理公司高盛（Goldman Sachs）的數據，到 2050 年，綠色氫能滿足全球高達 25% 的能源需求，并成為一個價值 10 萬億美元（13 萬億美元）的市場。
要成為主要的出口商品，需要克服儲存和運輸氫氣的問題。
一些重要的警告
像任何氣體一樣，氫氣可以被壓縮并儲存在罐中，然后根據需要使用。然而，氫氣的體積遠大于其他碳氫化合物；例如，幾乎是天然氣的四倍。
它的儲存需要壓縮到正常大氣壓的 700 倍或冷藏到負 253 攝氏度，這幾乎是絕對零。
據估計，這樣做的成本可能會增加
每公斤 60 美分到 7 美元不等
，使其與其他燃料的競爭力降低。
貝克博士說，壓力下的氫原子小到足以滑過固體鋼，這意味著天然氣管道通常不能輕易轉換為泵送氫氣。
為天然氣設置的設備，如爐灶和加熱器，也需要更換或改裝以處理氫氣。
她說，鑒于這種情況，在許多情況下，簡單地使用電力可能會更容易。
“然而，有些東西你可能無法直接通電，或者有些地方你可能無法產生可再生能源，”她說。
運輸問題的一種解決方案是將氫轉化為氨（其中三個氫原子與氮結合生成 NH3）。
與氫氣不同，氨可以在壓力下相對便宜地儲存，也可以在 -33C 和正常大氣壓下以液體形式冷藏。
對于許多應用來說，一旦氨到達目的地，就必須將氨轉化回氫氣。
每次轉化——從水到氫氣再到氨再回到氫氣——能量都會損失。
電動汽車“贏得”運輸：專家
科廷大學可持續發展學教授彼得紐曼說，由于這些缺點，在大多數情況下，氫將難以與電力競爭。
“創建一個全新的氫電網需要幾十年的時間，當我們已經有了一個比 2020 年代汽油和柴油更便宜的選擇時，為什么還要麻煩呢？” 他說。
他預測氫將發揮更利基的作用，并用于區域和農村地區的工業。
他說，由鋰離子電池驅動的電動汽車已經“贏得”了交通運輸之戰。
來自 IEFA 的蒂姆·巴克利 (Tim Buckley) 同樣預測，綠色氫的作用將是使無法電氣化的行業和應用脫碳。
他說，隨著可再生能源和電池成本的下降，不能電氣化的清單正在穩步減少。
“這就是金融市場在說‘誰在乎氫燃料電池運輸？’ 電動汽車已經贏得了比賽。”
特斯拉生產電動汽車以及用于電網的大型電池，其股票市值在過去一年中上漲了七倍。
澳大利亞研究所氣候和能源項目主任 Richie Merzian 表示，轉換電器和升級天然氣網絡的成本意味著大多數家庭可能看不到氫氣。
如果是這樣的話，氫的未來可能會出現在鋼鐵廠等高溫工業過程中，或者用于制造肥料等氨密集型產品。
