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清洁氢：被寄予厚望的清洁能源
2023年7月，南欧遭受了前所未有的热浪侵袭，气温飙升至45摄氏度左右。与此同时，西班牙某一试验场的温度达到了1400°C。
该试验场是西班牙的太阳能平台，位于阿尔梅里亚省（Almería）。此太阳能平台利用反光镜将该地区充足的阳光聚集到43米高的塔上的一点。这种高塔可以利用太阳能产生极高的温度。
欧盟研究人员表示，这一平台是欧洲最大的聚光太阳能发电技术测试中心，也可能是生产可再生氢的关键。这种形式的电力，将与太阳能电池板和风力涡轮机一起，帮助欧洲和世界其他地区摆脱对化石燃料的依赖，减少温室气体排放。
希腊研究与技术中心(Centre for Research & Technology Hellas)的化学工程师苏扎纳·劳伦佐(Souzana Lorentzou)表示：“我们需要真正的清洁能源，这种能源将惠及全人类。”
鉴于氢燃烧时几乎不产生温室气体，科学家认为氢可以助力全球绿色经济发展，为一系列难以脱碳的行业，如钢铁、航空等行业提供动力。包括清洁氢在内的可再生能源是REPowerEU能源战略的支柱，该战略旨在在本十年内停用俄罗斯的化石燃料；同时，可再生能源也是“绿色协议”的重点，该协议旨在推动欧盟于2050年实现气候中和。但问题在于，生产氢需要使用天然气和煤炭等能源，会产生碳排放。2022年，欧洲96%的氢气产量来自天然气。
不过，目前也有一种相对简单的制造清洁氢的方法，即利用可再生能源发电将水分离成氢和氧。这一过程称为电解，应用门槛低，甚至可以在高中实验里实现。但由于成本过高，这种制氢方法尚未广泛应用。据国际可再生能源机构的数据显示，截至2021年底，全球氢气产量中只有4%来自电解，而可再生能源电解生产的氢气只占1%。
太阳能制氢
欧洲研究人员表示，通过太阳能制造可再生氢的方法行之有效。太阳射线及其产生的热量可能是生产清洁氢的理想方式：生产过程中不需要电力，只需要阳光。
劳伦佐称:“我们的技术是建立在现有系统的基础上的，即聚光太阳能发电厂。如果这些工厂还能生产绿色氢气，那会怎么样？”
西班牙巴塞罗那Leitat技术中心的首席研究员马赛尔·博里格特（Marcel Boerrigter）表示，目前生产氢气造成的二氧化碳排放量超80亿吨，约占全球二氧化碳排放总量的2%。因此，如果能利用太阳制造氢能源，就可以大量减少二氧化碳排放。
博里格特与罗伦佐都致力于寻找零碳排放制氢方法，并各自领导一个研究项目，且都已获得欧盟资助。
位于阿尔梅里亚的太阳能塔便可以用来生产氢气。阿尔梅里亚省的塔博纳斯沙漠是欧洲唯一的内陆沙漠，每年日照时间达3000小时以上。
罗伦佐的项目计划利用塔的高温为反应堆供能，将水转化为清洁氢，而不使用电力。该计划名为“超越氢溶胶”（HYDROSOL-beyond），是利用太阳能分解水制氢的最新项目，于2019年1月开始，计划于2023年年底结束。
博里格特的项目除了利用太阳的热量外，还利用太阳光制造清洁氢。该项目名为GH2，计划将持续三年，到2025年9月底结束。
多方协同，减少研究风险
“目前，电力成本是生产绿色氢的主要成本，”博里格特表示，“不过我们的方法摆脱了电力的约束。”太阳能制氢虽然前景很好，但技术上仍然面临挑战，仅凭太阳热量或太阳光制造氢的想法将需要更多的时间来实现。解决技术困难，研究必不可少。部分风险较高的项目由公众资助，而企业却很少资助此类项目。
“超越氢溶胶”技术已经开发了大约20年。尽管在此期间取得了许多进展，但罗伦佐仍不确定何时能开始大规模应用。
罗伦佐表示，如今的技术是这个系列的第五代成果。“我见证了这项技术从在实验室里初具雏形，到小规模的安装，再到我们现在拥有的非常大规模的系统。”
项目正在稳步推进
罗伦佐认为，此项目（包括阿尔梅里亚的反应堆在内）可能还需要五年时间进行技术微调。她认为：“在如此大规模的建设中，我们正在面临几个挑战。例如，我们当前的首要任务是改变反应堆的设计，增加耐久度。”
就其本身而言，GH2背后的技术仍处于实验室阶段，距离商业应用仍有一段路要走。现阶段，研究人员需要简化化学过程，然后才能扩大规模并在现实世界中使用。
博里格特声称:“该技术可能要10到20年才能进入商业阶段。这听起来很慢，但鉴于我们目前仍处于早期阶段，所以我们的发展速度实际上很快。”博里格特、罗伦佐和其他研究人员表示，利用太阳能生产清洁氢，可以帮助缓和未来几十年的气候变化。
博里格特补充道，一旦掌握了这项技术，就能减少二氧化碳排放，制造绿色氢气，同时减少电力消耗，可谓一举多得。
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