化石燃料的使用會給大氣帶來嚴重的污染，于是尋找一種可以替代化石燃料的清潔能源，成為了各個國家的共識。

氫能，作為一種能量密度與質量比較高的新能源，具有源頭制備資源豐富、燃燒熱值高、燃燒產(chǎn)物清潔等優(yōu)勢。如果將氫能作為化石燃料的替代物，不僅可以降低溫室氣體對大氣造成的危害，還對全球能源可再生資源的保護具有很大益處。

譬如，運輸和采礦、電網(wǎng)安全以及天然氣網(wǎng)絡等多領域中，氫能的應用非常廣泛。除此之外，可以為重工業(yè)領域提供原料以減少溫室氣體排放，氫能在其他工業(yè)領域，應用的機會也很多。

氫網(wǎng)絡

從中國目前的市場情況來看，相關部門對氫能高度重視，成果落地的喜訊也不斷。

近日，海南省首座“新能源加氫示范站”?？诠夥茪浼案邏杭託湟惑w站落成。

“該站水電解制氫產(chǎn)能為每小時50標方，每天可生產(chǎn)約107千克綠氫。外接氫氣管束車加注能力可達250千克/天，后續(xù)加注能力可擴至500千克/天，滿足每天100臺氫燃料電池乘用車的高壓加注需求?！?/p>

與化石燃料相比，盡管氫能在許多方面有獨特優(yōu)勢，但是在實際落地的過程卻面臨著諸多挑戰(zhàn)。比如，制備氫氣所消耗的電力成本巨大、氫氣穩(wěn)定性較差導致其儲存和運輸比較困難，這些因素使氫燃料在應用中存在不確定性及潛在風險。

以氫氣的儲存和運輸為例，與汽油的狀態(tài)不同，氫氣通常情況下呈氣態(tài)，并且所占體積比較大，在存儲時要將氫氣壓縮，被壓縮之后的氫氣遠比同體積汽油的能量低。

另外，氫氣運輸對管線要求非常嚴格，價格大約是天然氣管線的3倍，氫脆化使得外泄風險增加。

從經(jīng)濟適用的角度來看，在電動汽車等特殊領域中，電能的使用反而比氫能更經(jīng)濟。世界各國如果想解決氫能在經(jīng)濟性層面的難點，非常有必要詳細地對綠色氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，所遇到的氫氣制備環(huán)節(jié)進行評估。

科學家對氫氣進行了生命周期評估和凈能量分析

氫能圖解摘要

莫納什大學機械與航空航天工程系項目研究團隊聯(lián)合伍德賽德能源公司，針對氫氣規(guī)?；苽涑绦騼裟芰科胶庖约皽厥覛怏w排放性能進行了系統(tǒng)評估，這次聯(lián)合研究的主題聚焦于“澳大利亞制備的氫能，出口到世界各國是否可行”。

莫納什大學機械與航空航天工程系項目研究員格雷厄姆·帕爾默表示，“了解清楚氫氣作為化石燃料的替代能源對大氣環(huán)境的影響，對緩解未來氣候污染至關重要?！?/p>

因此，該團隊對電網(wǎng)及備用電池、太陽能在整個生產(chǎn)、使用、報廢過程中的制氫量進行了評估，同時也做了靈敏度分析。

他們觀察到，最重要的靈敏度源于電解槽調節(jié)，以及用存儲或電網(wǎng)電力緩沖太陽能電力的相應需求。在基線情況下，二氧化碳等溫室氣體的排放量約是目前主導的氫氣生產(chǎn)，蒸汽甲烷轉化過程的1/4。

更值得關注的是，在正常預期的條件下，通過敏感性分析發(fā)現(xiàn)，溫室氣體排放量可能與蒸汽甲烷轉化量相當，這預示著氫能時代將來臨。

科學家將進一步開發(fā)環(huán)境影響和能源評估工具

為了配合監(jiān)管要求，伍德賽德能源公司做了生命周期評估，而且建議利益相關者了解企業(yè)經(jīng)營生命周期的影響。

不過，生命周期評估數(shù)據(jù)庫通常欠缺技術開發(fā)相關的數(shù)據(jù)，目前這種情況，在沒有技術路徑的多個能源細分領域中十分普遍。

伍德賽德氣候高級副總裁湯姆·里茲迪爾一史密斯表示：“每一種制備氫氣的方式，成本和排放曲線都不一樣。我們開發(fā)的這個工具可以嚴格地評估能源行業(yè)的排放，監(jiān)測經(jīng)濟效益情況。”

考慮到全球能源系統(tǒng)轉型的規(guī)模，需要將大氣變暖的溫度保持在1.5攝氏度以下，該團隊要從建造的大規(guī)模能源系統(tǒng)材料中獲得最好的結果。

關于氫氣制備效益與燃料使用之間的聯(lián)系是該研究的重中之重，氫氣生產(chǎn)的真實碳足跡，對于其國際貿易也備受關注。

未來，該團隊將計劃開發(fā)環(huán)境影響和能源評估工具，讓伍德賽德能源公司擁有綠色氫氣大規(guī)模制備的詳細方案。（綜合整理報道）

（編輯/小文）