白氫、綠氫和藍氫是什麼，它們能幫助應對氣候變化嗎？- 彭博社

David R Baker

日本神户的氫氣加註站。

攝影師：Buddhika Weerasinghe/Bloomberg在限制氣候變化方面的基本策略是用風能、太陽能或其他清潔能源發電，以電力驅動一切。但問題是：有些東西不能輕易地用電力運行。想想鋼鐵廠、水泥廠和長途客機 —— 它們需要一種可以儲存和燃燒的清潔燃料，有時需要在高温下燃燒。這就是氫氣的用武之地。取決於你問的是誰，這項備受爭議的技術要麼是減少温室氣體排放難題的關鍵一環，要麼是一個價格過高、被過度炒作的干擾因素。不過，目前，這個行業正在等待政府税收優惠和補貼的詳細指導，這些措施有可能使氫氣首次變得可行。等待詳細指導。

1. 為什麼選擇氫氣？

電力無法提供製造鋼鐵或混凝土等工業過程所需的高温。同樣，飛機和船只可以在短途飛行時使用電力，但尚無法提供長途飛行所需的電池。氫氣可以解決這些難以減排的情況。它可以燃燒而不產生二氧化碳，或者可以被輸送到一種稱為燃料電池的設備中，通過電化學反應而非燃燒產生電力。飛機、貨船和火車可以理論上使用與氫氣儲罐配對的燃料電池運行，使它們有辦法消除碳排放而無需停下來充電。

2. 氫氣是如何製造的？

氫氣是宇宙中最豐富的元素，但通常必須從其他化合物中提取出來作為燃料使用。有不同類型的氫氣，通過一個色輪來標記不同生產氫氣方式的不同顏色：

  • 灰色氫： 今天製造的絕大多數氫氣都是從天然氣中提取出來的，這個過程會釋放二氧化碳。這被稱為灰色氫。
  • 藍色氫： 從灰色氫中捕獲二氧化碳，而不是讓它排放到大氣中，就得到了藍色氫。例如，德國計劃通過從挪威的管道進口藍色氫來推動向氫氣轉變，然後在未來轉向更清潔的氫氣生產方法。

3. 其他類型是什麼？

  • 綠色氫： 綠色氫來自使用可再生能源來運行一個稱為 電解槽 的機器，將水分解成氫氣和氧氣 —— 一個不產生温室氣體的過程。
  • 粉色氫： 使用核能來運行電解槽，就是粉色氫。
  • 白色氫： 許多公司也在尋找天然存在的地下氫氣儲藏 —— 有時被稱為 白色氫、金色氫或地質氫。

灰色氫是目前生產成本最低廉的氫類型，根據彭博新能源財經分析，每公斤成本為0.98美元至2.93美元。藍色氫目前的成本為每公斤1.80美元至4.70美元，而綠色氫的成本則可能在每公斤4.50美元至12.00美元之間。但彭博新能源財經預計，到2035年，綠色氫將在全球大部分地區的價格低於灰色氫。

4. 為什麼氫引發瞭如此激烈的爭論？

廣泛使用氫需要全新的基礎設施來生產燃料、將其運輸給客户並燃燒。一個鋼鐵廠不能簡單地將氫氣注入設計用於燃煤的高爐中，一個發電廠也不能在為天然氣設計的渦輪機中燃燒氫氣。轉換將需要新的設備——這是一筆巨大的前期支出。在為天然氣設計的管道中運輸氫氣是棘手的，因為氫氣可能會通過設計用於容納更大甲烷分子的密封件泄漏。泄漏到大氣中的氫氣會起到一種間接温室氣體的作用，觸發化學反應，可能會困住熱量。其他一些移動氫氣的方法，比如超低温壓縮，需要大量能源且成本高昂。隨着供應逐漸上線，目前尚不清楚需求是否會存在。到目前為止，化工製造商佔宣佈的將工廠改造以燃燒氫氣的項目的三分之二，而其中許多項目尚無啓動日期。然而，氫氣的多功能性——它有潛力使多個行業脱碳，有時以多種方式——引起了廣泛範圍內初創公司、大型石油公司和工業氣體供應商的興趣。

5. 非信徒是誰？

從零開始建立基於氫的經濟面臨許多障礙，懷疑者質疑這是否可能發生，或者是否應該發生。電解器的巨大成本和可再生能源的變化性將使綠色氫在短期內很難競爭。這種動態導致英國對沖基金Argonaut Capital Partners的創始人稱短期氫投資為“完全浪費時間。” 與此同時，一些環保主義者將氫標記為氣候變化的“虛假解決方案”，稱灰色和藍色氫只會延長天然氣的使用，而綠色氫則會對水資源造成壓力。上世紀2000年代末和2010年代初的一波氫熱情 —— 主要集中在將燃料用於汽車，並在很大程度上由豐田汽車公司推動 —— 在消費者忽視這些車輛的情況下逐漸消退。現在，卡車燃料電池受到重新關注。

6. 氫氣最終會被採用嗎？

也許會。美國和歐盟已將氫氣作為其減碳計劃的關鍵部分，並且它們正在提供大量財政激勵來增加生產。根據BNEF的數據，截至2023年年中，全球氫項目的可用補貼總額超過了2800億美元，比2022年底增加了43%。在美國，通脹削減法案提供每公斤高達3美元的生產税收抵免，儘管生產商仍在等待有關每種氫氣生產方法可獲得多少補貼的詳細信息。美國政府還計劃投入至少70億美元在全國範圍內建立一系列氫氣樞紐，將新的氫氣生產與希望使用這種燃料的公司配對。歐盟計劃到2030年生產1000萬噸綠色氫氣，並進口另外1000萬噸。中國提供對新的清潔氫項目的資本支出的15%補貼，每個項目的上限約為4100萬美元，儘管BNEF估計這種激勵太低，不會產生太大影響。國際能源署的2050年淨零排放路線圖要求氫氣在那一年為全球能源需求的10%。

7. 誰正在建設氫經濟？

像布魯姆能源公司和普拉格動力公司這樣的設備製造商銷售電解器和燃料電池，而普拉格還在建設自己的氫生產工廠。這些企業面臨來自中國的競爭，那裏的公司如隆基綠色能源科技有限公司和山東賽克賽斯氫能源正在尋求擴大自己電解器的國際銷售。工業氣體公司如空氣液化公司將氫看作是其現有業務的自然延伸。而已經在其煉油廠使用氫氣的石油公司也加入了這場競賽。雪佛龍公司最近宣佈已購買了預計將成為猶他州世界上最大的氫生產和儲存設施的78%股權。儘管未披露財務條款，但該項目已從美國能源部獲得了5.04億美元的貸款。此外，勞斯萊斯和航空公司易捷航空去年表示他們已成功測試了一種使用氫氣而不是噴氣燃料的噴氣發動機。

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