氢气从哪里来?

如题所述

氢经济中更有趣的问题之一是氢本身。它将来自哪里?借助化石燃料经济,您只需将化石燃料从地下抽出(参见石油钻探工作原理)并进行精炼(参见石油精炼工作原理)。然后你把它作为能源燃烧。

我们大多数人都认为石油、汽油、煤炭和天然气是理所当然的,但它们实际上非常神奇。这些化石燃料代表了数百万年前储存的太阳能。数百万年前,植物生长利用太阳能为其生长提供动力。他们死了,最终变成了石油、煤炭和天然气。当我们从地下抽油时,我们“免费”利用了那个巨大的太阳能仓库。每当我们燃烧一加仑汽油时,我们就会释放储存的太阳能。

在氢经济中,没有可利用的仓库。我们必须实时创造能量。

氢气有两种可能的来源:

水的电解——利用电,很容易将水分子分解成纯氢和氧。此过程的一大优势是您可以在任何地方进行。例如,你可以在车库里放一个盒子,用自来水生产氢气,然后你可以用氢气为汽车加油。

重整化石燃料——石油和天然气含有碳氢化合物——由氢和碳组成的分子。使用称为燃料处理器或重整器的设备,您可以相对容易地将氢从碳氢化合物中的碳中分离出来,然后使用氢。您将剩余的碳作为二氧化碳排放到大气中。

当然,第二种选择有点反常。您正在使用化石燃料作为氢经济的氢源。这种方法减少了空气污染,但它既不能解决温室气体问题(因为仍有碳进入大气),也不能解决依赖问题(你仍然需要石油)。然而,在向氢经济过渡期间,这可能是一个很好的临时步骤。当你听说现在汽车公司正在开发“燃料电池动力汽车”时,几乎所有汽车公司都计划使用重整器从汽油中获取燃料电池所需的氢气. 原因是汽油是一种容易获得的氢气来源。直到每个角落都有“氢站”,就像我们现在有加油站一样,这是获取氢气为汽车燃料电池供电的最简单方法。

第一个选项的有趣之处在于,它是真正的氢经济的核心。为了拥有纯氢经济,氢必须来自可再生资源而不是化石燃料,这样我们才能停止向大气中释放碳。拥有足够的电力将氢从水中分离出来,并在不使用化石燃料的情况下发电,将是我们在创造氢经济方面看到的最大变化。

Bayswater 发电站(澳大利亚新南威尔士州)通过使用加压蒸汽来运行涡轮发电机来发电。

电解水的电从哪里来?目前,美国约 68%(参考)的电力来自煤炭或天然气。在氢经济中,所有这些发电能力都必须被可再生能源取代。此外,现在用于运输的所有化石燃料能源(汽车、卡车、火车、轮船、飞机) 必须转化为氢气,而氢气也将由电力产生。换句话说,该国的发电量必须翻倍才能满足交通运输的需求,然后它都必须从化石燃料转换为可再生能源。到那时,也只有到那时,碳流入大气的流量才会停止。
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