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藍氫已經(jīng)被化石燃料公司作為一種脫碳手段推廣，并受到政策制定者的高度重視。但有一個重大的風險是，藍色氫可能會把社會鎖在持續(xù)的溫室氣體排放中。
藍色氫，曾經(jīng)是一個大多數(shù)人不熟悉的術語，現(xiàn)在是能源和氣候爭論的中心。作為實現(xiàn)凈零氣候目標努力的一部分，藍氫是指從化石燃料中制造氫，并捕獲和儲存相關的碳排放。化石燃料行業(yè)承諾，藍氫可以在工業(yè)、建筑和交通領域取代石油和天然氣，同時避免有害的溫室氣體排放。
歷史在重演嗎?
氫燃料目前似乎正處于“炒作周期”的頂峰，商業(yè)利益和媒體的預期被夸大，遠遠超出了它們可能的影響。從2002年到2009年，氫氣的熱潮在很大程度上是基于在交通運輸中使用氫氣，但幾乎沒有取得實質(zhì)性的進展。
氫氣的種類有很多種:黑色的氫氣來自煤，棕色的氫氣來自褐煤，灰色的氫氣來自天然氣，綠色的氫氣來自電解的可再生電力，粉色的氫氣來自核能驅(qū)動的電解，藍綠色的氫氣來自甲烷的熱解過程。最后，藍色氫主要由天然氣通過一種叫做蒸汽重整的過程產(chǎn)生。只有綠色、粉色和綠松石色的氫是真正的零碳，而黑色、灰色和棕色的氫比化石燃料的碳密度更高。如果沒有碳捕獲和儲存(CCS)，藍色氫的排放量也將高于化石氣體的排放量，因為生產(chǎn)氫和碳捕獲需要額外的能源。
顯然，化石燃料行業(yè)在維持現(xiàn)有商業(yè)模式方面有著既得利益，而對藍色氫的大力支持更多的是為了自我保護，而不是氣候保護。我們以前也見過這種情況:當煤炭行業(yè)面臨減排壓力時，它承諾使用潔凈煤。經(jīng)過多年的試點項目和對燃煤電廠CCS的大量公共投資，位于加拿大薩斯喀徹溫省的邊界大壩電站只有一個115兆瓦的商業(yè)運營設施。其主要目的是為Weyburn油田提供一種低成本的二氧化碳來源，以提高石油采收率。在美國，佩特拉諾瓦(Petra Nova)是最后一家采用CCS技術運營的商業(yè)燃煤電廠，在通過《美國復蘇與再投資法案》(American Recovery and Reinvestment Act)獲得1.63億美元的公共補貼后，已于2021年退役。歐盟花費5.87億歐元支持清潔煤炭的發(fā)展?，F(xiàn)在，歐盟委員會的網(wǎng)站上說，“即使有支持性的歐盟法規(guī)和共同資助的機會，碳捕獲和儲存的發(fā)展速度仍未達到預期?！钡拇_，經(jīng)過30年的公眾支持和多個試點項目，CCS并沒有像預期的那樣發(fā)展，而現(xiàn)在存在的CCS主要支持增加化石燃料的開采。
當然，過去并不總是預示未來的好兆頭。也許藍氫會像預期的那樣發(fā)展;也許不是。更高的碳價格可能會使投資更具吸引力，最近歐洲的碳價格達到每噸二氧化碳60歐元。但是，如果說我們從清潔煤炭的歷史中學到了什么的話，那就是化石燃料行業(yè)和政府的巨大期望和承諾不一定能保證以化石為基礎的低碳技術落地。批判性思維和基于證據(jù)的決策應該應用于整個能源系統(tǒng)，包括藍氫。
藍色氫的第二個問題是殘余排放
就在英國政府于2021年8月推出其氫戰(zhàn)略的幾天前，能源專家(豪沃思和雅各布森)的新研究發(fā)布了一個嚴厲的警告，如果泄漏率高，那么藍色氫的總排放量可能會超過燃燒化石氣體和煤炭的排放量。這部分是由于運行捕獲過程需要額外的能量。即使低泄漏和高捕獲率，仍然會有殘余的碳排放。英國氣候變化委員會(Committee on Climate Change)認為，剩余排放量可能在15%至40%之間。
不可避免的殘余排放意味著，雖然與現(xiàn)有的化石燃料使用相比，藍氫可以實現(xiàn)顯著的碳減排，但它仍會導致溫室氣體排放。因此，藍氫可能永遠不會成為一種超低碳或零碳技術，而充其量只是一種通向完全低碳技術的權宜之計。在最壞的情況下，藍氫可能會阻礙真正低碳的替代能源的部署。
區(qū)分事實與虛構(gòu)
石油和天然氣可以被氫取代的說法是非常值得懷疑的。到2020年，全世界消耗了458 EJ的石油、天然氣和煤炭。相比之下，僅產(chǎn)生10 EJ的氫。此外，目前只有不到0.7%的氫氣生產(chǎn)來自于配備了CCS的可再生能源或化石燃料工廠，而且大多數(shù)現(xiàn)有的碳捕獲設施都沒有達到足夠高的捕獲率?，F(xiàn)有碳捕獲設施的數(shù)據(jù)顯示，平均捕獲效率為78.8%，這意味著超過20%的碳被釋放到大氣中。
在某些應用中，幾乎沒有氫的替代品:肥料生產(chǎn)就是一個很好的例子。氫氣在重工業(yè)、船舶、航空和可調(diào)度發(fā)電的高溫過程中發(fā)揮著重要作用。這些應用加在一起，現(xiàn)在貢獻了全球能源相關碳排放的三分之二以上。
然而，汽車和供暖系統(tǒng)將使用藍色氫的建議是誤導性的。大多數(shù)獨立分析認為氫在這些應用中沒有未來，至少不會大規(guī)模應用。有更經(jīng)濟的解決方案來完成脫碳，如熱泵和電動汽車。由于能夠直接通過熱泵或電池使用可再生電力，它比生產(chǎn)和燃燒氫氣的效率高得多。
藍色的氫氣風險
隨著能源系統(tǒng)脫碳的步伐已經(jīng)面臨挑戰(zhàn)，任何拖延都將使全球氣候目標面臨風險。在最好的情況下，藍氫只能為一些能源需求部門提供部分脫碳解決方案。在最壞的情況下，藍色氫代表著巨大的金錢和時間浪費，并可能分散人們對能源效率、系統(tǒng)電氣化和自然低碳綠色氫開發(fā)的明確價值的關注。顯然，與藍氫相關的鎖定風險是重大的，可能導致減緩氣候變化的延遲。政策制定者應該確保只有當氫具有明確的系統(tǒng)價值并且來自真正的能源時，它才會得到支持氫。
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