氫已成為一種能源技術,可以幫助澳大利亞等國實現經濟脫碳。但你知道嗎,除了綠色和藍色的氫,還有整個彩虹的氫類型?
斯文伯恩理工大學的維多利亞氫中心(VH2)比以往任何人都更深入地探索氫能輸送的極限,包括研究氫彩虹的能力。
氫是宇宙中最常見的元素,是一種無色、無味、無味但易燃的物質。盡管它在整個宇宙中大量存在,但它在地球上的原始形態幾乎不存在,需要能量才能從發現它的物質形態中釋放出來。它形成其他常見化合物的一部分,如水(H鈧侽), 甲烷(CH鈧? 和氨(NH鈧?, 這通常存在于肥料和清潔產品中。
人們發明了幾種化學方法來利用氫的能量,所有這些方法都有其環境優勢和劣勢。氫能行業根據制氫工藝的來源以及用于將其與該來源分離的工藝,為每種制氫工藝指定了彩色昵稱。
VH2領先的氫氣專家之一Kim Beasy博士帶領我們踏上了一段彩虹之旅,從一些最常討論的氫氣類型開始,從最可持續到最少,然后探索一些更多的實驗和新興類型。
綠色氫氣
綠色氫氣是通過電解產生的,電解過程中,來自剩余可再生能源(如太陽能或風能)的電流將水分離成氫和氧分子。然后,氫被存儲為一個能量矢量,它允許在空間和時間上傳遞一定量的能量。
由于該過程中使用的能源來自可再生能源,因此該過程不會向大氣釋放任何碳排放。然而,綠色氫比灰色氫更貴,灰色氫是該行業另一種有前途的形式。
黃色氫氣
黃色氫是一個相對較新的概念,指的是利用太陽能通過電解專門生產的氫。
藍色氫
藍色氫是通過蒸汽重整產生的,這是一種利用蒸汽從天然氣中分離氫分子的過程。這一過程會產生碳排放,盡管大多數都儲存在地下或重新利用。
它有時被描述為“低碳氫”,因為蒸汽重整過程實際上并沒有避免溫室氣體的產生。但與灰色氫氣(如下所述)不同,它承諾在無污染的情況下實現蒸汽重整的成本效益。
灰色氫氣
灰色氫氣是通過天然氣的蒸汽重整產生的,其方式與藍色氫氣相同。然而,在這一過程中沒有捕獲到任何碳。相反,所有的碳排放都被釋放到大氣中。
棕色氫氣
棕色氫是通過氣化產生的,其中含碳材料被加熱成氣體。這種開采過程涉及將煤炭轉化為天然氣,并產生大量的碳排放,排放到大氣中。
任何由化石燃料通過氣化制成的氫通常被互換地稱為黑色氫或棕色氫。
綠松石氫
綠松石氫是通過一種稱為甲烷熱解的過程從甲烷中提取出來的,在這種過程中,化石燃料被加熱到如此高的溫度,以至于燃料分解成氫和固體碳,不排放任何碳排放。
綠松石氫與藍色氫相似,但僅在實驗中使用。氫氣被捕獲為氣體,落到地面的固體碳可以埋在地下或用于工業過程。整個過程仍然會導致天然氣開采過程中的無組織甲烷排放。
粉紅色氫氣
粉紅色氫,也稱為紫色氫或紅色氫,使用電解法。然而,它不是通過可再生能源供電,而是通過核能供電。
雖然這種方法產生的碳排放量很少,但也可能產生其他環境影響,如放射性核廢料的產生。
白色氫氣
白氫是通過石油或天然氣開采(壓裂)等工業過程的副產品在地下發現的天然地質氫。
關于白色氫的了解不多,目前正在進行研究。在其生產過程中,幾乎沒有產生碳排放。但是,像粉紅色的氫一樣,也可能有其他的環境影響。