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新興能源?氫能可能比化石燃料還糟

 

 

近年來,產業提倡氫能,氫能也普遍被視為可靠的、下一世代的能源。美國基礎建設法案預計投注八十億美元建置「加氫站」,英國也有發展氫能的規劃。不過,近期美國一篇研究顯示,氫能可能沒有一般以為的那麼氣候友善。

 

目前,「清潔的」氫能主要用兩種方式生產。「綠氫」(green hydrogen)以再生能源作為生產的電力來源,將水電解為氫氣及氧氣,完全零排放。「藍氫」(blue hydrogen)則以天然氣為電力來源,將天然氣分解為氫氣及二氧化碳,並捕捉、封存排放的二氧化碳。

 

研究發現,「藍氫」整個生命週期的「溫室氣體足跡」,比單純燃燒天然氣或煤炭還多20%,也比單純燃燒柴油多60%。「藍氫」整個生命週期排放的溫室氣體,實際上也只比「灰氫」(grey hydrogen,和藍氫的製程相同,但沒有捕捉產出的二氧化碳)少9~12%。

 

「發展藍氫很好聽,讓人感覺正在為減緩氣候變遷做出貢獻,但實際上並沒有。」

 

「藍氫」的整個生命週期(從開採、運輸天然氣,到將天然氣分解為氫氣及二氧化碳,到最後捕捉、封存產出二氧化碳),是一個極為耗能、會產出二氧化碳的製程。

 

■「藍氫」自天然氣分解而來。開採、運輸天然氣的過程中,會有一定比例的甲烷外洩。甲烷的溫室效應不亞於二氧化碳。根據IPCC最新的數據,過去一個世紀以來,甲烷帶來的溫室效應,是二氧化碳的三分之二。

■  分解過程使用的電力,及捕捉、封存二氧化碳使用的電力,來自天然氣發電。開採、運輸會洩露甲烷,燃燒則排放二氧化碳。

 

過去在生產氫能時,沒有花精力捕捉產出的二氧化碳。現在產業則提倡用相同的製程,但嘗試捕捉產出的二氧化碳。即便如此,溫室氣體排放量仍然非常龐大。

 

目前,全球大部分的氫能由天然氣分解而來。由於將水電解為氫氣及氧氣十分耗能,大部分的地區又沒有足夠的再生能源可以供生產綠氫使用,現在只有少部分的氫能是「綠氫」。

 

大部分專家都同意,最終氫能有潛力在儲能、提供運輸電力上扮演關鍵角色(如飛機、長程貨車等交通工具,可能很難完全轉用電池供電)。「最終,氫能需要完全由再生能源、透過電解水的方式製造」,美國加州大學、國家燃料電池研究中心的執行長Jack Brouwer說,「使用化石燃料製造氫能,可以作為中間過度的方式。一開始我們用藍氫,最終則全部使用綠氫」。

 

以英國為例,2021年8月,英國宣布首部〈氫能計畫〉(Hydrogen Strategy),為了快速拓展氫能市場,採用「藍氫+綠氫」雙軌的方式發展氫能。該計畫目標使英國於2030年,生產5GW的低碳氫能,足以為300萬戶家庭、運輸業及工業供電;並目標於2050年,將英國氫能的使用比例提高至20~35%。

 

氫能仍將是全球邁向淨零排放很重要的替代能源,只是不是用「藍氫」的形式。■

 

 

 

enlightened 圖片來源:Alexander Kirch/Shutterstock.com

mail 資料來源:

For Many, Hydrogen Is the Fuel of the Future. New Research Raises Doubts.

“Blue” Hydrogen Is Supposed To Be Clean Energy, but May Actually Be Worse Than Gas and Coal

UK Launches Strategy to Develop Hydrogen as a Major Low Carbon Power Source

yes 編譯:台灣企業永續研訓中心 (CCS) / 柏瑜