目前氫能源被很多人看作21世紀(jì)的終極能源,因?yàn)樗紵裏嶂蹈摺⑶鍧崯o污染等優(yōu)點(diǎn),其燃燒值據(jù)了解僅次于核燃料,并且是汽油的3倍之多。那為什么說氫能是較理想的清潔二次能源呢?
什么是二次能源?
首先一次能源是直接在自然界取得的沒有經(jīng)過任何加工的的能源和資源,包括原煤、原油、天然氣、太陽能、水力等;二次能源和一次能源區(qū)別在于它不是直接取自自然界的,而是有一次能源加工后轉(zhuǎn)換得到的,因此從某種嚴(yán)格意義上來說,它并不能被稱為“能源”,而應(yīng)該成為“二次能”。一次能源無論被經(jīng)過幾次轉(zhuǎn)換所得到的另外一種能源都被稱為二次能源,其比一次能源更有效、更清潔也更方便。
為什么說氫是理想的二次能源?
氫是通過利用其它能源通過一定的方法進(jìn)行制取的,與可以直接開采的煤炭、石油、天然氣等能源不同,所以從這一點(diǎn)上來看,氫是二次能源。
1、從環(huán)境上來說
8月9日世界上最大的氣候變化報(bào)告中強(qiáng)調(diào)了加快氫吸收的必要性,加速采用氫的需求從未如此強(qiáng)烈。自然科學(xué)基金會發(fā)出了一個警告:在未來20年全球變暖水平可能會比工業(yè)化前上升1.5℃以上,而氫則是對抗全球變暖的潛在指示。中國科協(xié)主席萬鋼說,如果說風(fēng)電、光伏發(fā)電是當(dāng)前新能源行業(yè)的主導(dǎo)力量,氫能源就是能源領(lǐng)域的未來之星。氫能將成為改變傳統(tǒng)能源的終極目標(biāo),發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)是人類能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的必由之路。
2、從制備上來說
氫元素在地球上主要以化合物的形式存在在水和化石燃料中,根據(jù)生產(chǎn)來源和生產(chǎn)過程中的排放情況不同將其命名為灰氫、藍(lán)氫和綠氫。
灰氫是通過燃燒化石燃料比如煤炭、石油、天然氣等制取,在此過程中會產(chǎn)生二氧化碳,也是目前全球產(chǎn)量最高的氫氣,但是會存在污染,與碳中和、碳達(dá)峰的目標(biāo)背道而馳,所以在未來會減少灰氫的生產(chǎn);
藍(lán)氫是將天然氣通過重整蒸汽甲烷、自熱蒸汽重整制成,雖然在此過程中也會產(chǎn)生溫室氣體,但是由于使用碳捕捉、利用等先進(jìn)的技術(shù)來捕獲溫室氣體,從而實(shí)現(xiàn)低排放生產(chǎn),但是最近由康奈爾大學(xué)和斯坦福大學(xué)的研究人員進(jìn)行的研究表明,由天然氣制成的氫氣比直接燃燒天然氣更臟,其碳足跡必然上柴油取暖高出60%之多。在開采天然氣的過程中有3.5%攜帶甲烷的天然氣會泄漏到大氣中,而甲烷對溫室效應(yīng)的影響是二氧化碳影響的86倍。所以在這種情況下,藍(lán)氫是轉(zhuǎn)型中的一部分而綠氫才可能是未來研究的主要方向;
綠氫是通過使用太陽能、風(fēng)能等可再生能源制造的氫氣,在這個過程中,碳排放量可以凈零。目前的應(yīng)用主要就是在電解水制氫,但是最近發(fā)表在《材料化學(xué)雜志A》中韓國國立蔚山科學(xué)技術(shù)院教授團(tuán)隊(duì)又一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn),將液態(tài)氨轉(zhuǎn)化為氫氣,其將液態(tài)氨電解并成功量產(chǎn)了純度接近100%的綠氫,并且此方法比電解水制氫產(chǎn)生氫氣節(jié)省3倍以上的電力。世界各國目前都在強(qiáng)調(diào)綠氫對于改善全球氣候環(huán)境的重要性,綠氫是目前世界各國重要的研究方向,所以從嚴(yán)格意義來說綠氫才是較理想的清潔二次能源。
原標(biāo)題:為什么說氫能是較理想的清潔二次能源?