谈起未来能源,氢能定有一席之地。目前全球使用的氢气大多通过高碳工艺生产,少量低碳绿氢通过电解水制取,成本高,且不利于大规模长周期存储。去年以来,全球兴起了寻找天然氢的热潮,创业公司、产业资本纷至沓来。如果氢气真的可以像煤炭、油气一样从地球内部开采出来,能源绿色低碳转型就解决了一个大麻烦。
全球应对气候变化背景下,人们根据氢气来源的不同将其划分为多种“颜色”。当前人类生产的绝大部分氢气来自化石能源,其产生过程会排放大量二氧化碳,这种被称为“灰氢”;在这个制取过程中,如果加上二氧化碳捕获技术,产生的氢被称为“蓝氢”;利用可再生能源生产的氢气,被称为“绿氢”;天然氢则是一种在地壳中天然生成或存在的氢气,逸出地表时可以被探测到,被称为“白氢”。
与其他“颜色”的氢气相比,白氢具有无可替代的优势。氢被认为是未来能源的绝佳载体,对推动能源转型、促进全球经济可持续发展意义重大。人类对氢经济的畅想和探索已存续数十年,为何这个梦想迟迟未能实现?一大原因是氢气的大规模低成本制取是个难题。尽管氢是宇宙中含量最多的元素,但研究者普遍认为,地球上以气态形式存在的氢十分稀少。人类要使用氢气就必须自己制造,如果采用目前主流且廉价的煤制氢、天然气制氢工艺,会产生大量碳排放;如果采用新兴但昂贵的可再生能源电解水制氢,则需消耗大量电力,且经多次能量转换后效率较低。