氫能並不像看起來那麼環保——《華爾街日報》
Fred Krupp
世界各國政府正在為氫能源生產商提供豐厚的補貼和激勵措施,許多人將其視為終極能源。企業同樣熱情高漲:已宣佈的項目多達數百個,總投資額至少達6000億美元。據估計,到本世紀中葉,氫能需求可能增長十倍。
但氫能革命能否以及能在多大程度上助力氣候目標——納税人及投資者的資金是否用得其所——取決於這種氣體的生產、管理及使用方式。要避免事與願違的後果,氫能倡導者或許需要在遵循科學依據的同時,剋制過度熱情。
當前氫能生產既污染環境又耗能巨大。雖然已有技術能基本消除温室氣體排放,但更本質的挑戰在於:氫氣一旦泄漏到大氣中,其本身就會加劇氣候變化。
科學家早已發現氫氣會在大氣中引發間接變暖效應。作為最小的分子,氫氣極難被密封儲存。最新研究更表明,在不同時間尺度下,氫氣的增温效應是此前認知的2至6倍。
環保協會科學家的最新同行評審研究顯示,即便是表面清潔的氫能,其氣候影響仍取決於大氣泄漏量。該研究估算,在低泄漏率情況下,使用零排放電力與水電解產生的"綠氫"(以及次要的、由天然氣製取並捕集殘餘二氧化碳且上游甲烷排放極少的"藍氫"),相比化石燃料能顯著降低增温效應。
但如果氫氣和甲烷的泄漏率都很高,那麼從天然氣中提取的氫實際上可能會加劇20年內的氣候變暖效應。雖然綠色氫在20年內的氣候效益仍優於化石燃料制氫,但遠不及氣候中和倡導者所宣稱的理想效果。
遺憾的是,目前尚無實際數據表明現實世界中氫氣的泄漏量。現有監測設備僅能檢測到具有爆炸風險的高濃度泄漏(新一代檢測設備即將問世)。我們確知泄漏程度取決於氫氣的生產、運輸和使用方式。
氫氣最適合應用於鋼鐵和水泥生產等缺乏更好替代方案的領域,或作為船舶、飛機用先進低碳燃料的原料。但將可再生能源轉用於製造汽車或家庭用氫則不合邏輯——這些場景完全可直接用電。由於運輸氫氣可能增加泄漏風險,最好在靠近使用地點生產。
同樣重要的是,若危害當地社區,氫氣就根本稱不上解決方案。決策時必須考量氫氣生產和使用過程中的水資源消耗與空氣污染問題,並從一開始就讓周邊居民參與其中。
要讓"清潔"氫兑現承諾,必須立即應對這些挑戰。與其事後補救,不如在首次建設時就以正確方式實施,這樣成本更低且更易操作。
克虜伯先生是環境保護基金會主席。
2021年9月17日,丹佛一輛由氫燃料驅動的豐田普鋭斯。照片:David Zalubowski/美聯社刊登於2022年7月20日印刷版,標題為《氫能並非看起來那麼環保》。