氫是一種燃料和原料材料,具有“燃燒”而不排放二氧化碳的優(yōu)點(diǎn)。然而,它是用能源密集型方法生產(chǎn)的,這可能嚴(yán)重?fù)p害無溫室氣體燃料的可持續(xù)性效益??朔@一挑戰(zhàn)的努力導(dǎo)致了綠色、灰氫和藍(lán)色氫的發(fā)展。 ![]() 能源植物蘆竹組培苗(亞龍生物提供) 氫(H)是最輕的元素,位于周期表第一周期的第一組。與碳(C)一樣,氫與氧(O)反應(yīng)2個(gè))當(dāng)它燃燒并釋放能量時(shí)。該反應(yīng)釋放出水蒸氣(H2個(gè)O)進(jìn)入大氣而不是二氧化碳(CO2個(gè)在大氣中,少量的氮氧化物也與水分子一起存在于蒸汽中。 重要的是,燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的能量與燃燒化石燃料相當(dāng)。這使得氫能作為燃料源應(yīng)用。它用于燃料電池(如電池)或內(nèi)燃機(jī)。例如,它也可以添加到氣體燃料中,用于加熱或烹飪,以減少燃燒時(shí)釋放的二氧化碳量。 和電一樣,氫被認(rèn)為是一種能量載體,因?yàn)樗仨殢某跫墎碓串a(chǎn)生。它的純形式,H2個(gè),在自然界中很少發(fā)現(xiàn)。要生產(chǎn)它,制造商需要提取H2個(gè) 從水(H2個(gè)O)或天然氣(甲烷、CH4個(gè))。 提取過程需要大量的能量,而不是所有輸入到該過程的能量都作為可用的氫燃料返回。換句話說,氫生產(chǎn)可能是將能量從初級來源轉(zhuǎn)換為可用能量載體的相對低效的方式。 氫的環(huán)境影響還有另一個(gè)問題:蒸汽甲烷重整占所有氫生產(chǎn)的90%,它需要提取和燃燒天然氣,隨后將二氧化碳排放到大氣中。 ![]() 氫能源 有幾種不同的制氫方法可以減少或消除這些缺點(diǎn)。這些方法與顏色一起參考:
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