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人類對氫能源的實際應用可以追溯到200年前。氫儲量豐富、易于獲得,是理想的能源載體。氫燃料優點很多,其一是實現二氧化碳零排放。這一特點使氫燃料顯得尤為搶眼。然而如何以低廉的成本生產出大量氫氣,是一個處于討論中的問題。這里提出一個改造現有天然氣電廠的設想,或許可以為氫能源的生產增添一些啟示。
氫經濟時代
自20世紀90年代中期起,許多問題集中出現,如城市空氣污染日益嚴重、低排放或零排放車輛的需求持續增加、全球氣候變暖加快等等。同時,伴隨著日漸高漲的全球能源緊缺呼聲,許多國家都開始實施能源多樣化戰略,加大新能源研發力度,探索代替化石燃料的 能源 技術。
在各種新能源中,氫能源被認為最有可能大量投入實際使用。許多國家都展開對氫能的開發利用。美國、日本等國都大力發展本國氫燃料電池及氫的制造、運輸、儲存技術。
氫氣生產方法不同,其投資額和邊際成本也不一樣。制氫的能源和燃料也有多種來源, 能源有天然氣、核能、太陽能、風力等,燃料有生物燃料、煤炭等。統計數據表明,煤炭制氫最便宜,但這一方法產生的高污染又會使氫氣科技的環保性蕩然無存。天然氣制氫很好地擺脫了這一問題,想要開啟氫經濟時代,首先就要尋找出經濟實惠的大量生產天然氣的方法。長期以來,這一問題一直阻礙著人類社會邁入一個低碳氫燃料時代。
從現有天然氣電廠“抽”氫
荷蘭及法國的一些化學家指出,建造花費巨大的新工廠不切實際,改造已有天然氣發電廠更加現實。但是有批評指出,將現有天然氣發電廠進行翻新,可能會使效率低下。不過要想逾越通向氫時代的障礙,目前也只能采用現有的化石燃料技術。
盡管將氫轉化為能量所需的廉價燃料電池及其他技術都已相當成熟,但是目前還未找到大量生產氫的方法。荷蘭阿姆斯特丹大學的加蒂.羅騰博格團隊與其法國里昂大學的同事認為,由于 能源 市場相對保守,只有使用現有礦物燃料基礎設施才比較實際,并且有成功的可能。他們開發了一種催化劑,可以模仿沼氣發電廠的燃料室,在燃燒室里分解甲烷、產生氫氣。這一方法對現有發電廠的改動很小。