绿色氢是能源转型的伟大前景之一，因为它提供了一种在不排放碳的情况下储存和使用能源的方法。这种类型的氢是通过称为 水电解，它利用太阳能和风能等可再生能源产生的电力来分离氢气和氧气。尽管有其好处，但绿色氢面临着一系列挑战，我们必须意识到这些挑战，以评估其作为真正替代品的潜力 化石燃料.
在本文中，我们探讨了影响绿色氢发展的关键问题，及其特点、优点和缺点，以全面了解这项技术的真正用途。
绿色制氢
氢在自然界中通常不是孤立存在的，而是通常与其他分子（例如水）相关。在电解中，我们施加电流来分解水分子 (H2O）转化为氢（H2）和氧气（O2）。只有使用的电力来自太阳能或风能等清洁能源，这个过程才可持续。因此，通过该技术产生的氢气被称为 绿氢.
相比之下，今天生产的大部分氢气来自 化石燃料，例如天然气或石油。这种类型被称为灰氢，广泛应用于化学工业和炼油厂。然而，其生产过程中会产生大量二氧化碳（CO2），从环境角度来看，这使其不可持续。
尽管绿色氢的生产已经取得了很大进展，但它仍然是一项相对较新的技术，远未实现规模化。全球使用的氢气99%仍来自化石原料，导致全球每年排放900亿吨二氧化碳2.
储能
绿氢最重要的特性之一是它能够 储存能量。可再生能源，例如太阳能和风能， 间歇性，这意味着有时它们产生的能量多于消耗的能量，而有时它们产生的能量又不够。
氢可以通过充当蓄能器来解决这个问题。当有多余的可再生电力时，可以通过电解来生产氢气。随后，这种氢气可以用作发动机、机械的燃料，甚至可以用作工业过程中的原材料。通过这种方式，绿色氢可以帮助储存剩余的可再生能源，并在可再生资源稀缺时使用它。
除了充当蓄能器之外，绿色氢在使用时不会产生温室气体排放，这使其成为实现可持续发展的关键元素。 脱碳 工业、运输和能源部门。
绿氢问题
绿氢的主要缺点是生产成本高。尽管氢是宇宙中最丰富的元素，但由于电解所需的能量消耗，从水中获取氢的过程非常昂贵。即使使用可再生能源发电，成本仍然很高。
绿氢面临的另一个问题是 能源效率低 当前的生产和运输方式。据研究，绿色氢生产过程中使用的能量大约有80%被损失。这种能源效率低下对其大规模采用构成了巨大障碍。
此外，氢气的运输和储存也很复杂。这种气体具有 低能量密度 与其他燃料相比，这意味着储存和运输相同数量的能源需要更大的储罐和管道。它还高度易燃，增加了安全风险。
另一个重要的挑战是风险 泄漏。氢分子非常小，比甲烷或天然气中的氢分子小得多，因此更难以控制。如果氢气泄漏到大气中，它可能会像温室气体一样影响气候，因为它可能会影响甲烷和其他大气化合物的水平。
生产氢气需要多少钱？
推广绿色氢的最显着的障碍之一是其成本。最近的一项研究估计，如果使用可再生能源，通过电解生产绿色氢每公斤可盈利 3,23 欧元。一些乐观的预测表明，几年内成本可能会降至每公斤 2,5 欧元。
然而，这些数字很大程度上取决于几个因素，例如电价和电解槽的成本，目前这些因素仍然相当大。目前，生产绿氢比生产灰氢或蓝氢昂贵得多，导致许多行业继续选择这些替代品。
El 灰氢 它是最常见和最便宜的，但其生产涉及化石燃料的燃烧，使其成为环境上不可持续的选择。另一方面， 蓝色氢，从天然气中获得，但捕获并储存二氧化碳2 尽管它的可持续性仍不如绿色氢，但它是一种减少排放的选择。
优点
绿氢有几个 优点 使其成为难以电气化行业脱碳的非常有吸引力的替代方案的关键：
- 减排：其生产和使用不排放污染或温室气体。通过可再生能源获得时，它是一种完全清洁的燃料。
- 储能：作为一种解决方案来存储来自可再生能源的多余能源，并在需要时释放它，从而扩大可再生能源的容量。
- 应用广泛：它可作为运输中的燃料、能源生产中的中介以及化学工业中的原材料。
- 工业部门脱碳：航空运输、海运和重工业等行业依赖于只有氢才能提供的高能量密度燃料。
缺点
尽管绿氢有诸多优点，但我们也必须考虑到 缺点 显示：
- 生产成本高：电解过程仍然很昂贵，特别是与灰氢相比。
- 运输、储存困难：氢气需要特定的基础设施才能安全储存和运输，这会增加额外的成本。
- 安全风险：氢气高度易燃，如果处理不当，其运输可能会带来风险。
- 能源效率低：投资于绿色氢生产的能源很大一部分在生产和运输过程中损失了。
总之，绿色氢是能源转型和脱碳领域最有前途的技术之一，这些技术没有通过直接电气化的明确替代方案。然而，其成功在很大程度上取决于降低生产成本、提高效率以及开发必要的储存和运输基础设施。