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【科普】蓝氢、绿氢、灰氢,氢气咋那么多颜色?

   日期:2021-09-09     来源:氢能观察    作者:张赢    浏览:1044    评论:0    
氢气,化学式为H2,分子量为2.01588,常温常压下,是一种极易燃烧的气体,无色透明、无臭无味且难溶于水。氢气是相对分子质量最小的物质,还原性较强,常作为还原剂参与化学反应。氢气除了用于我们所了解发电、交通燃料等方面外,它还被广泛用作炼油,氨和甲醇生产以及钢铁制造中。


作为能源,氢能有着极具竞争力的优势:1)生态友好:与传统的化石燃料不同,氢气和氧气可以通过燃烧产生热能,也可以通过燃料电池转化成电能。而在氢转化为电和热的过程中,只产生水,并不产生温室气体或细粉尘;2)利用高效:氢气不仅来源广泛,还具有导热良好、清洁无毒和单位质量热量高等优点。相同质量下的氢所含热量约是汽油的3倍,是石油化工重要原料和航天火箭动力燃料;3)储运方式灵活便利:与化石燃料不同,氢能是二次能源,可以通过分解天然气、石油、煤和水来制造。而除了气态,氢气还能以液态或固态氢化物出现。在-263℃液化时,氢的体积会减少到原来的1/800,在高压罐中压缩后,便于储存和运输。

01灰氢

灰氢是通过化石燃料(例如石油天然气、煤)燃烧产生的氢气。这种类型的氢气约占当今全球氢气产量的95%。碳排放量最高。

当前,工业中生产的氢气主要还是碳基(灰氢)。随着时间的推移,制氢面临的挑战是实现无弹或者碳中性(绿氢或蓝氢)的技术替代。

02蓝氢

蓝氢是在灰氢的基础上,应用碳捕捉、碳封存技术,实现低碳制氢;

蓝氢气不是绿色氢气的替代品,而是一种必要的技术过渡,可以加速社会向绿色氢气"的过渡。然而,为了使蓝色氢气生产变得切合实际,政府应当起草氢能发展战略,明确其社会可接受程度,制定运输和储存价格体系,并在必要的时候将其纳入支持低碳技术发展的财政计划。

2020年10月15日的氢能产业发展创新峰会上,北京清华工业开发研究院副院长、滨化集团股份有限公司董事长朱德权表示:蓝氢是我们国家独特的竞争优势,能够快速起步,35块钱只有中国能做到,这是我们非常难得的起跳的台阶。

03绿氢

绿氢是通过光伏发电、风电以及太阳能等可再生能源电解水制氢,在制氢过程中将基本上不会产生温室气体,因此被称为“零碳氢气”。

我国发展“绿氢”具备良好的资源禀赋,中国有着可观的地热、生物质、海洋能、风电和光伏资源以及固体废弃物的资源化利用,随着近年来技术的进步,可再生能源的发电成本越来越具有竞争力,与此同时,中国拥有强大的基础设施建设能力,为发展“绿氢”提供了得天独厚的优势。

过去几年里,电解制氢所需消耗的电量十分庞大,其成本之高,令人望而却步,约占总生产成本的75%。因此,可再生能源成本的下降趋势是预估氢能制造业增长的一个关键前提,该因素也增强了电解设施投资的商业前景。

2019年9月22日,“2019氢能产业创新发展峰会(HIDIS2019)”在山东大厦举办。工业和信息化部原部长、中国工业经济联合会会长李毅中发表演讲,他表示,氢能产业链包含制备、储运、加注、应用四个环节,后三个环节都取得了进展,但是对氢气的研究不够,制氢是个老话题也是个新话题,氢气经过燃料电池转化为电,开辟了新动能、产生了新需求、也伴随着新问题,因此,需要认真的研究,科学的把握。

李毅中提出,在当下的技术条件下,虽然化学能源制氢技术是成熟的,但是路径并不可取。二氧化碳不能大量排放,二氧化碳捕捉、利用、封存要坚定产业化。“灰氢不可取,蓝氢可以用,废氢可回收,绿氢是方向”。

 
 
标签: 氢能观察

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