我們深入探討了氫能源的奧秘，揭示了綠色氫能源的真諦。這種在大自然中儲備豐富、價格親民且能清潔燃燒的氣體，長期以來被寄予厚望，視為未來能源的候選者。然而，氫氣的一些固有缺陷如運輸困難、使金屬變脆以及爆炸性遠高于汽油等，一直阻礙著其成為主流能源。但令人振奮的是，近年來“綠色氫”的誕生——一種通過非化石燃料途徑制造的氫氣，正被視為 實現全球凈零排放的有力武器。

“綠色氫”是通過風能、太陽能等可再生能源轉化而來的純凈氫氣。在數十億美元的投資推動下，該行業(yè)蓬勃發(fā)展，生產公司的股價也水漲船高。

△ 氫氣的潛力與挑戰(zhàn)

氫是宇宙中含量最豐富的元素，但在地球上，它通常以混合物的形式存在，需要能量才能進行分離。一種常見的技術是從水中提取氫氣，通過熱能和化學反應從化石燃料等有機材料中釋放出來。然而，這種方法污染嚴重，全球氫氣生產過程中產生的二氧化碳排放量相當于英國和印度尼西亞兩國總和。

幸運的是，還有更清潔的制氫方式。通過電解技術，可以利用一罐水中的強電流將氫分子和氧分子分離。這樣產生的氫氣被稱為綠色氫，因為它完全由可再生能源驅動，如太陽能和風能。 這種氫氣生產方式不會排放溫室氣體，真正實現了低碳環(huán)保。

△ 綠色氫的生產與成本

生產綠色氫氣的電解技術使用的可再生能源雖然成本較高，但隨著技術的進步和規(guī)模的擴大，綠色氫的成本將逐步具備競爭力。澳大利亞國立大學的一份報告估計，到本世紀末， 澳大利亞的綠色氫氣產量可能降至每公斤3.18-3.80美元，與化石燃料相比將具有成本競爭力。

專家們認為，以這個價格水平，綠色氫氣將能夠與化石燃料相抗衡。澳大利亞國立大學的物理學家菲奧娜·貝克表示，生產廉價的綠色氫氣不存在“技術障礙”，一切都是可行的。

△ 廣泛用途與國際市場

綠色氫氣具有廣泛的用途，它可以通過兩種主要方式得以利用。其一，綠色氫氣可以經過燃燒，從而釋放出熱量；其二，它也可以被送入燃料電池中，以產生電能。 綠色氫可應用于發(fā)電、交通運輸和工業(yè)生產，國際市場對綠色氫的需求正逐步增長。

2018年，CSIRO發(fā)布了一份報告，詳細探討了氫氣的多種潛在應用。報告中提到，氫氣可以用于驅動燃料電池電動汽車和卡車，同時還可以驅動由氫氣制成的液氨驅動的集裝箱船。此外，綠色鋼鐵煉油廠正逐漸采用氫氣作為熱源，替代傳統(tǒng)的煤炭。氫動力渦輪機則能在電力需求高峰時發(fā)電，有助于電網的穩(wěn)定。同時，氫氣還可作為天然氣的替代品，用于家庭烹飪和取暖。

△ 儲存與運輸挑戰(zhàn)

然而，盡管氫氣具有如此廣闊的應用前景，但其未來仍面臨諸多挑戰(zhàn)。要成為主要的出口商品，必須解決儲存和運輸氫氣的問題。與其它碳氫化合物相比，氫氣的體積更大，儲存需要特殊條件，如高壓或極低溫度。 這些條件無疑增加了儲存成本，可能達到每公斤60美分至7美元不等，從而降低了其與其它燃料的競爭力。

此外，管道問題也是不可忽視的一環(huán)。由于氫原子在壓力下尺寸減小，甚至可以穿過固體鋼，因此天然氣管道通常無法直接用于泵送氫氣。為天然氣設計的設備，如爐灶和加熱器，也需要進行更換或改裝以適應氫氣。