拜登政府公布清洁氢战略与路线图草案 致力成为绿色制氢大国

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目前美国拥有大约千万吨的年氢气产能，但它们主要由“肮脏”的天然气制成。相比于更加“清洁”的能源，这些氢气仍处于“灰色”地带。

为了推动转型，各界显然需要共同努力，将天然气与有争议的技术结合起来 —— 通过捕获二氧化碳排放，并利用核能或可再生能源，以制造出更多的氢气。

美国能源部部长 David Turk 在昨日的新闻发布会上称：“清洁氢能源是本届政府的一项高度优先技术事项，并且这么做的一个主要原因，就是它的多功能性”。

图 1 - 美国温室气体净排放量

氢被视作化石燃料的一个重要替代选项，比如航空和船运都有望更多地采用这一清洁能源。

此外在需要达到极高温度的工业流程中，氢燃料也将有助于减少这部分温室气体排放 —— 对于风能和太阳能等可再生等能源来说，这点还是相当难以实现的。

但若将富余的风能和太阳能以转换成氢气的形式来储存（类似电池），便可在电力需求较低时不至于浪费大量可再生能源。

图 2 - 预计到 2050 年的美国温室气体净排放量 / 清洁电网和净零排放目标

氢气燃烧后会变成水蒸气，这也是其被视作清洁能源的一个主要加分项。至于氢气的制备方法，其中一种方法是通过电解，以将水分子分离成氢气 + 氧气。

基于此方法，我们有望借助可再生能源来促成这一“绿色”转化。此外业界还有另一套“粉色氢”制造路线，即利用核能来电解。

然而当前市面上的大部分氢气，仍处于相对“灰色”的阶段、并且会排放出温室气体。具体方法是让甲烷气体在高压下与高温蒸汽反应，在制造氢气的同时释放二氧化碳。

图 3 - 美国能源部 [email protected] 倡议 / 推动各领域实现更清洁的产氢脱碳

现在，拜登政府已经制定了一份更加清洁的氢能路线图，希望在制备过程中运用清除二氧化碳的技术，让“灰氢”变得更加绿色。

不过作为一个仍具争议的主张，还是有批评者认为它将延长、而不是逐步淘汰化石燃料的统治，理由是捕获二氧化碳并不能解决甲烷泄露 —— 这是天然气基础设施的一个老生常谈的问题。

此外一些人担心新的氢工业会产生自己的问题，比如本周早些时候，几个环保组织以氢气管道和储存设施存在泄露的安全隐患为由，致信 DoE 部长并敦促其从政府环保倡议中剔除氢气项目。

图 4 - 预估氢能在全球各个领域的广泛应用

即便如此，拜登政府似乎还是已经准备好了推进其氢能源雄心。在昨日发布的路线图中，其规划了随时间增长的绿氢生产目标 —— 到 2040 年达到 2000 万吨、并于 2025 年提升至 5000 万吨年产能。

美国能源部认为，到 2025 年的时候，这一举措有望让该减少 10% 的温室气体排放量。不过鉴于它仍是一份草案，最终战略仍需广泛征求各界的反馈意见，才能走向具体的实施。

图 5 - 美国 2030 / 2040 / 2050 清洁氢能展望

据悉，拜登政府已经启动了一项计划，旨在美国建立多达 10 个氢气生产的区域中心。

能源部称，至少一个枢纽会用上可再生能源来制造氢燃料、另有一个枢纽有望用上核能，此外 DoE 也寻求在“天然气资源丰富”的地区设立至少两个枢纽。

昨日，该部门提出了 70 亿美元的融资机会、以推动这些氢能区域中心的开发，并称之为 DoE 有史以来最大手笔的投资之一。