随着世界寻求新的和更可持续的能源形式，氢能一直稳步攀升至顶端。这种替代燃料在燃料电池系统中消耗时，只会产生水作为其副产品。在移动应用中，这意味着氢动力汽车从尾管排放水蒸气，而不是对环境有害的温室气体。但这是否意味着氢零排放汽车没有碳足迹?
氢的碳足迹
尽管氢动力汽车以零排放运行，但生产氢作为燃料可能是另一回事。作为地球上最丰富的元素，氢无处不在，从化石燃料到水再到植物，但它从未以纯净的形式自然出现。
获取氢需要通过需要能量的化学过程将其与其他元素分离。这些过程会产生不同程度的环境污染物。因此，氢主要分为三类：灰色、蓝色和绿色。
灰氢
灰氢源自天然气并由化石燃料生产，使其成为最不可再生的氢形式。今天生产的大部分氢是灰氢。它相对便宜，常用于化学工业制造肥料和炼油。
灰氢是通过重整天然气生产的，天然气是一种用于重新排列碳氢化合物分子结构的加工技术。在这个过程中，甲烷——天然气中的主要元素——在高温下与蒸汽混合，通过催化化学反应产生氢气和二氧化碳。
不幸的是，每产生 1 公斤灰氢，就会有近 10 公斤的二氧化碳释放到大气中。这种高 CO2 生成率使这种形式的氢具有“灰色”名称。
随着世界逐渐摆脱化石燃料，灰氢被视为一种“桥梁”能源替代品。但它对气候的总体影响是负面的，就像钻探石油或开采煤炭一样。
蓝氢
用于制造灰氢的相同化学处理技术也可用于生产蓝氢。然而，最大的不同在于二氧化碳的管理。使用蓝色氢气，产生的 CO2 不会逃逸到环境中。相反，它在生产设施中被捕获并单独存储。这项技术被称为碳捕获和储存 (CCS)。然而，存储成本高昂，并且面临物流挑战。
蓝氢作为一种现实的替代品目前正受到关注，因为与灰氢相比，它对环境的二氧化碳影响显着降低，使其整体更具可持续性。然而，蓝氢工艺并不能完全消除向大气中排放的碳。它可能比灰氢更环保，但绝不是完美的。
绿氢
更接近真正的可持续性的是绿色氢。这种形式的氢遵循与灰色或蓝色氢完全不同的生产过程。该技术采用电解——通过向水中施加电能来分离氢和氧分子。风能和太阳能等可再生能源为这一过程提供电力。
利用可再生能源代替化石燃料是制造绿色氢的关键。这项技术产生了一个可持续能源的闭环，其中在生产链的任何一点都不存在有害气体，使其成为氢燃料领域的最终目标。
尽管绿色氢似乎是移动性和其他应用的理想选择，但生产它存在一定的挑战。用于进行电解的机器很昂贵。此外，来自太阳能和风能的清洁电力供应有限。绿色氢的环境优势可能影响深远，但生产这种清洁能源尚不切实际。
概括
尽管氢可能在我们清洁能源的未来中发挥重要作用，但仍有很长的路要走。为了实现零排放的潜力，未来几年需要从灰氢逐渐转变为绿氢。这需要多长时间以及其整体可行性仍有待确定。
