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蓝氢看似低碳,温室气体排放强度比燃烧天然气更高
作者:官方 来源:澎湃新闻网 所属栏目:行业知识 发布时间:2021-08-17 15:25
[ 导读 ]清洁、高效、可持续的氢能被视为脱碳世界的重要能源载体。纯氢在自然界中不是独立存在的。为了区分不同生产源的清洁度,根据其碳...

清洁、高效、可持续的氢能被视为脱碳世界的重要能源载体。纯氢在自然界中不是独立存在的。为了区分不同生产源的清洁度,根据其碳强度分别对灰色氢、蓝色氢、绿色氢进行了标记。主流观点认为,“蓝色氢”是一个过渡阶段,直到绿色氢(太阳能和风能氢)的最终目标实现。“蓝色氢”由化石燃料制成,但采用了碳捕捉技术。

但2021年8月12日,康奈尔大学和斯坦福大学的研究人员在《能源科学与工程》(Energy Science and Engineering)杂志上发表了一项新研究,表明备受追捧的蓝色氢并不像预期的那么清洁:它的生命周期温室气体强度比燃烧天然气取暖高出20%。这项研究是首次发表在同行评审的《蓝色氢气温室气体排放》杂志上。

作者在他们的论文中报告说,目前大多数氢是通过蒸汽甲烷重整(SMR)生产的,也被称为灰色氢,它有很高的碳排放。随着越来越多的人建议使用碳捕获和存储(CCS)技术来减少灰色氢气的碳排放,蓝色氢气被宣传为未来化石燃料的“低排放”替代品。

研究发现,蓝色氢气的主要温室气体包括二氧化碳和未燃烧的甲烷。即使假设捕获的二氧化碳可以永久储存,蓝色氢气生产过程中的温室气体排放量也很高,因为大量甲烷泄漏出来。

该研究称,假设天然气的甲烷逸出率为3.5%,并在大气中停留约20年,蓝色氢气的二氧化碳总量比灰色氢气少9%到12%。但由于碳捕集与储存需要天然气作为动力源,蓝色氢的逸出甲烷排放量高于灰色氢。蓝色氢气的生命周期温室气体排放量比燃烧天然气或煤炭取暖的温室气体排放量高出约20%。即使天然气甲烷逸出率降低到1.54%,蓝色氢气的温室气体排放仍高于单独燃烧天然气,仅比灰色氢气少18% ~ 25%。


灰氢、蓝氢、燃烧供热的天然气、燃烧供热的柴油和燃烧供热的煤


据彭博新能源(BloombergNEF)估计,到2030年,全球各地绿氢制取成本可能都将低于蓝氢。而蓝氢所依赖的CCS技术,多年来推广困难、成本居高不下。

国际能源署数据显示,相关投资仅占全球清洁技术投资的不到0.5%,全球目前有21个CCUS(碳捕捉、利用和封存)项目,每年二氧化碳捕获能力为4000万吨。

前述研究的共同作者、康奈尔大学生态学和环境生物学教授罗伯特·豪斯(Robert W. Howarth)称,世界各地的政治家都把赌注押在蓝氢上,将其视为能源转型的解决方案。“我们的研究是首个在有同行评议的期刊发表的、阐述蓝氢生命周期排放强度的研究,也是在向政府发出警示,应将公共资金投入到风能和太阳能驱动的绿氢,这是唯一清洁的氢能,也是通向净零排放的重要路径。"

目前全球有超过40个国家颁布了氢能发展战略,其中许多都在提倡“清洁氢气”。近期,美国将 "清洁氢气 "定义为以任何方式制取、生产1公斤氢排放2公斤或更少二氧化碳当量的氢,也就包括了蓝氢。日本计划把2020年东京奥运会打造成 "氢能奥运会",承诺了包括奥运村动力、100辆氢动力燃料电池巴士、500辆氢能汽车、奥运圣火台及火炬燃料等应用场景,但最终仅兑现了一小部分。英国预计将在几周后推出一项氢能战略,其中可能包括对蓝氢的支持。

更早之前,德国在其去年6月通过的《国家氢能战略》中称,“绿氢”将是未来投资的优先领域,但利用化石燃料制造但结合碳捕捉技术的“蓝氢”将在转型期内被允许。同年7月,欧盟的氢能战略在中短期内为“蓝氢”保留了发展空间,因此引发了一定的争议。


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