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研究显示:燃烧蓝色氢取暖所排放的温室气体比使用传统天然气多出20%

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研究显示:燃烧蓝色氢取暖所排放的温室气体比使用传统天然气多出20%

亮点

蓝色氢生产中的甲烷排放较高

二氧化碳排放仅比灰色氢低12%

蓝色氢的气候可行性受到质疑

8月12日发表的一项科学研究发现,燃烧低碳氢取暖对环境的危害明显大于使用天然气或柴油。

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康奈尔大学和斯坦福大学的研究人员发表的报告称,在整个生命周期中,燃烧蓝色氢取暖所排放的温室气体比使用传统天然气多出20%以上。

这项发表在《能源科学与工程》(Energy Science & Engineering)杂志上的研究发现,由于为碳捕获提供动力的天然气使用量增加,通过对天然气进行蒸汽甲烷重整并进行碳捕获和封存(CCS)的蓝色氢生产也比传统使用化石燃料的灰色氢生产所产生的挥发性甲烷排放量更高。

报告称,即使采用CCS技术,气态氢的二氧化碳排放量也只比灰色氢低12%。报告称,燃烧蓝色氢所排放的温室气体比燃烧柴油取暖高出60%。

"在无碳的未来,蓝色氢真的没有作用,"该报告的作者说。"我们认为,最好将蓝色氢视为一种分散注意力的东西,它可能会推迟真正实现全球能源经济脱碳所需的行动。"

该报告是对蓝色氢生产生命周期排放的首次同行评议研究,假设蓝色氢生产的二氧化碳捕获率为85%,并指出2021年只有两个蓝色氢生产设施投入商业运营。

Equinor正在英国H2H Saltend开发世界上第一个大规模蓝色氢项目,该公司在其网站上表示,其自热重整技术有望以80%的效率生产氢,最低碳捕获效率为95%。

该公司拒绝在报告发表前就其发表评论。英国石油公司(BP)也正在英国蒂赛德开发一个大型蓝色氢项目,该公司没有回应置评请求。

S&P Global Platts Analytics长期氢气预测假设,到2050年,燃气网中的氢气混合比例将达到6.6%,有可能减少21%的家庭供暖二氧化碳排放。

康奈尔大学和斯坦福大学的这篇论文说,从气候的角度来看,氢在取暖方面的作用可能极其有限。

氢在化学加工和精炼中被广泛用作工业原料。全球生产的绝大多数氢来自化石燃料,并未减少二氧化碳排放。

氢行业正在寻求实现其运营的脱碳,而政府、政策制定者和行业领袖认为,低碳和可再生氢(由电解水制成)是能源转型的关键,其应用范围覆盖交通运输、供暖和电力储存。

Platts Atlas of Energy Transition

代价高昂的赌注

该研究报告的作者之一、康奈尔大学生态与环境生物学教授Robert Howarth在一份声明中说:"从英国、加拿大到澳大利亚和日本,世界各地的政客们都在把代价高昂的赌注押在蓝色氢上,将其作为能源转型的主要解决方案。"

他说:"这对各国政府来说是一个警告信号,他们应该投资公共资金的唯一'清洁'氢,是利用风能和太阳能生产的真正净零、绿色氢。"

许多石油和天然气公司都在大力宣传蓝色氢,将其作为实现净零排放的过渡燃料,可以在分销网络中与天然气混合使用。

该研究假设天然气的甲烷排放量为3.5%,全球变暖的可能性为20年。即使甲烷排放量为1.54%,蓝色氢的温室气体排放量仍高于燃烧天然气,比灰色氢的温室气体排放量低18%-25%。

甲烷是一种比二氧化碳更强的温室气体,但随着时间的推移,它会在大气中分解,半衰期约为12年。

该研究还假设捕获的碳将被无限期封存,报告指出这是"乐观和未经证实的"。

为蓝色氢提供动力

该报告称,从甲烷中生产氢气所需的热量和压力所需的能量是巨大的,而且几乎完全来自天然气。据推测,就蓝色氢而言,能量来源是相同的。

该研究指出,可以通过可再生电力为该过程供能,从而减少蓝色氢的排放。该报告补充说,然而,天然气的挥发性甲烷排放依然存在,而且是相当可观的,温室气体排放总量仍接近燃烧天然气排放总量的一半。

该报告建议,可再生电力可以更好地用于通过电解生产绿色氢。

此外,报告指出,用于制氢的天然气在生产、加工和运输过程中的上游间接排放约占天然气二氧化碳直接排放的7.5%。

目前,蓝色氢的生产比通过电解制氢便宜得多,但随着更多可再生能源的推广和电解设备成本随着生产规模扩大而下降,绿色氢的成本预计将迅速下降。

8月10日,S&P Global Platts评估的通过碱性电解生产可再生氢的成本在欧洲(荷兰,不包括资本支出)为6.02欧元/千克(7.1美元/千克)。PEM电解生产成本为7.40欧元/千克。

通过蒸汽甲烷重整生产蓝色氢的成本(包括碳、CCS和资本支出)为3.28欧元/千克,通过未减排化石燃料生产氢的成本为2.98欧元/千克。