随着气候危机的升级，世界正在依靠无碳能源来实现零温室气体排放的未来，或净零未来，即我们从大气中清除的温室气体与我们排放的温室气体一样多。
清洁能源的一种潜在形式是绿色氢——它可以来自水等来源，而不是化石燃料，并且是用可再生能源生产的。它可用于为重工业提供动力并为大型车辆(如飞机和轮船)提供燃料。
生产这种更清洁形式的天然气的设施已经在全球范围内涌现——在美国、西欧、中国、澳大利亚、智利和南非等国家。据高盛估计，到 2050 年，蓬勃发展的全球绿色氢市场价值将达到 11 万亿美元。
但绿色氢的批评者表示，现在使用太阳能或风能生产另一种燃料是对宝贵的可再生能源的浪费，因为世界正在努力摆脱化石燃料。与此同时，使用由化石燃料生产的蓝氢的计划正受到越来越多的审查。
为什么我们需要绿色氢?
摆脱化石燃料的很大一部分涉及为我们使用的一些由石油和天然气提供动力的日常机器供电——例如，汽车和当地交通工具，以及一些国家的家庭供暖。对于那些已经电气化的人来说，如计算机和家用电器，核电以及风能和太阳能等可再生能源正在取代煤炭。
但有些行业需要的能源如此之多，以至于传统的可再生能源无法满足他们的需求。这是一个问题，因为这些行业是温室气体的最大排放者。
专家说，这就是绿色氢具有巨大潜力的地方。
“风能、太阳能和核能等来源的电力对于我们的能源系统脱碳至关重要——但它无法单独完成，长途运输和重工业是最难减少排放的地方，”能源部门 Uwe Remme 说。国际能源署分析师。
“氢的用途广泛，足以填补其中一些关键空白——为化工和钢铁行业提供重要原料，或为飞机和船舶提供低碳燃料的关键成分，”雷姆告诉 CNN。
例如，操作一架飞机或一艘大船需要如此多的能量，以至于任何用于存储太阳能或风能电力的电池对于船舶来说都可能太大太重。另一方面，绿色氢可以以液态形式出现并且更轻。据正在开发零排放商用飞机的空中客车公司称，绿色氢的能量密度是我们今天使用的喷气燃料的三倍。
虽然液态绿色氢会排放零碳，但它有一些局限性。当在露天环境中燃烧时，它会释放出少量的一氧化二氮，这是一种强效温室气体。然而，如果氢气通过燃料电池供给，它只会排放水和暖空气。
一些小型飞机已经成功地使用氢燃料电池飞行，尽管该技术尚未在商业上扩大规模。
绿色、蓝色还是灰色?
氢是地球上最丰富的元素。它存在于许多事物中，包括化石燃料、水、植物、动物甚至人类，但它从未以纯净的形式自然出现。这意味着要获得纯氢，需要通过同样需要能量的过程将其与其他分子分离。
氢时，
当使用可再生能源从清洁来源中提取就会产生。这通常涉及水的电解——通过水发送电流以分离分子。
灰氢
是当今最常用的氢形式。它相对便宜，但来源于天然气，通常使用化石燃料作为能源。它主要用于化学工业，制造肥料等物品，以及炼油。在从天然气中提取氢气的过程中，剩余的二氧化碳被排放到大气中，这进一步加剧了气候变化。
蓝色氢气
的生成过程与灰色氢气相同，但其生产过程中排放的大部分碳被“捕获”而不是释放到大气中，这就是为什么它被描述为低排放气体的原因。
那么，哪一种是最好的气候解决方案呢?
它最终取决于用于生产它的能量。
随着世界不再依赖煤炭和石油，灰氢长期以来一直被视为一种更清洁的“桥梁”替代品，但它仍然是导致气候变化的主要因素。
最近的研究还表明，灰氢排放的温室气体比能源专家最初认为的要多。甲烷是一种强大的温室气体，也是天然气的主要成分，经常从管道泄漏到大气中。
如果从水产生的绿色氢和提取氢分子的电解过程完全由太阳能和风能等可再生能源提供动力，那么绿色氢可能是零排放的选择。
但它还没有。
用于进行这种电解的机器成本高昂，而且该过程并不是特别有效。
根据国际能源署最近的一份报告，到 2020 年，在生产的所有低碳氢中，95% 是蓝色的。但到 2050 年，随着绿色氢工业的发展，到 2030 年，它应该更容易获得、更容易生产并且成本与蓝氢相比具有竞争力，国际能源署报告称。到 2050 年，如果政府和企业成功地发展该行业，预计该份额将是 35% 的蓝色氢和 62% 的绿色氢。
Jess Cowell 是苏格兰地球之友的一名活动家，他反对任何使用蓝氢的行为，称它只是让化石燃料公司继续经营并继续排放。考威尔说，绿色氢可能有未来，但现在不是投资它的时候。
“你冒着将现有的可再生能源转移到绿色氢气生产的风险，而现在，这是一个非常低效的过程，”考威尔告诉 CNN。
考威尔解释说，现在将氢气用于家庭供暖等目的是没有意义的，这在英国正在作为一种选择进行讨论。如果可再生能源被用于制造氢气。
“所以我们希望看到的是使用可再生电力进行直接电气化，”考威尔说，并解释说，通常用于在苏格兰和英国更广泛地为家庭供暖的燃气锅炉应该电气化并依靠风能和太阳能运行，而不是氢气。
蓝氢为何备受争议?
蓝氢在包括英国在内的许多国家一直存在争议，英国政府最近发布了“双轨”氢战略，表明在开发绿色氢的同时大量使用蓝色氢。
英国氢能和燃料电池协会主席克里斯杰克逊在该计划公布后于 8 月中旬辞职，并在给 CNN的一份声明中表示，该战略与他“对氢在过渡到氢能的作用的个人看法不一致”。一个净零世界。”Jackson 还是 Protium Green Solutions 的首席执行官和创始人，该公司专注于可再生能源和绿色氢。
杰克逊在声明中表示，他赞赏绿色氢不是灵丹妙药。
“同样，我不能忽视或论证蓝氢是一种可行的‘绿色’能源解决方案(这一事实也得到了外部研究的证实)，”他说。
一项这样的研究——于 8 月初发表在能源科学与工程上并经过同行评审——发现，虽然蓝色氢排放的二氧化碳比灰色氢少 9-12%，但它实际上比天然气本身排放的甲烷更多。
研究发现，总体而言，蓝色氢的温室气体足迹比燃烧天然气或煤炭取暖大 20%，比燃烧柴油取暖大 60%。
还有一些关于在捕获碳后储存碳(通常涉及将其注入地下)是否可持续的问题。
“我们的分析假设捕获的二氧化碳可以无限期地储存，这是一个乐观且未经证实的假设。即便如此，从气候角度来看，使用蓝氢似乎也难以证明是合理的，”该研究总结道。
然而，来自 IEA 的 Remme 表示，该研究做出了一些假设，低估了可以捕获的温室气体量，即使蓝色氢不像绿色氢那样清洁，但它在世界从化石燃料的过渡中占有一席之地。燃料。
“蓝氢和绿氢都有作用，但我们必须确保以最高的环境标准生产蓝氢，”他说。“如今已经可以使用这些技术来避免这些排放，而且它们通常也具有成本效益并节省资金。”
