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清潔、高效、可持續(xù)的氫能被視為脫碳世界的重要能源載體。純氫在自然界中不是獨(dú)立存在的。為了區(qū)分不同生產(chǎn)源的清潔度，根據(jù)其碳強(qiáng)度分別對(duì)灰色氫、藍(lán)色氫、綠色氫進(jìn)行了標(biāo)記。主流觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為，“藍(lán)色氫”是一個(gè)過(guò)渡階段，直到綠色氫(太陽(yáng)能和風(fēng)能氫)的最終目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。“藍(lán)色氫”由化石燃料制成，但采用了碳捕捉技術(shù)。
但2021年8月12日，康奈爾大學(xué)和斯坦福大學(xué)的研究人員在《能源科學(xué)與工程》(Energy Science and Engineering)雜志上發(fā)表了一項(xiàng)新研究，表明備受追捧的藍(lán)色氫并不像預(yù)期的那么清潔:它的生命周期溫室氣體強(qiáng)度比燃燒天然氣取暖高出20%。這項(xiàng)研究是首次發(fā)表在同行評(píng)審的《藍(lán)色氫氣溫室氣體排放》雜志上。
作者在他們的論文中報(bào)告說(shuō)，目前大多數(shù)氫是通過(guò)蒸汽甲烷重整(SMR)生產(chǎn)的，也被稱(chēng)為灰色氫，它有很高的碳排放。隨著越來(lái)越多的人建議使用碳捕獲和存儲(chǔ)(CCS)技術(shù)來(lái)減少灰色氫氣的碳排放，藍(lán)色氫氣被宣傳為未來(lái)化石燃料的“低排放”替代品。
研究發(fā)現(xiàn)，藍(lán)色氫氣的主要溫室氣體包括二氧化碳和未燃燒的甲烷。即使假設(shè)捕獲的二氧化碳可以永久儲(chǔ)存，藍(lán)色氫氣生產(chǎn)過(guò)程中的溫室氣體排放量也很高，因?yàn)榇罅考淄樾孤┏鰜?lái)。
該研究稱(chēng)，假設(shè)天然氣的甲烷逸出率為3.5%，并在大氣中停留約20年，藍(lán)色氫氣的二氧化碳總量比灰色氫氣少9%到12%。但由于碳捕集與儲(chǔ)存需要天然氣作為動(dòng)力源，藍(lán)色氫的逸出甲烷排放量高于灰色氫。藍(lán)色氫氣的生命周期溫室氣體排放量比燃燒天然氣或煤炭取暖的溫室氣體排放量高出約20%。即使天然氣甲烷逸出率降低到1.54%，藍(lán)色氫氣的溫室氣體排放仍高于單獨(dú)燃燒天然氣，僅比灰色氫氣少18% ~ 25%。
灰氫、藍(lán)氫、燃燒供熱的天然氣、燃燒供熱的柴油和燃燒供熱的煤
據(jù)彭博新能源（BloombergNEF）估計(jì)，到2030年，全球各地綠氫制取成本可能都將低于藍(lán)氫。而藍(lán)氫所依賴(lài)的CCS技術(shù)，多年來(lái)推廣困難、成本居高不下。
國(guó)際能源署數(shù)據(jù)顯示，相關(guān)投資僅占全球清潔技術(shù)投資的不到0.5%，全球目前有21個(gè)CCUS（碳捕捉、利用和封存）項(xiàng)目，每年二氧化碳捕獲能力為4000萬(wàn)噸。
前述研究的共同作者、康奈爾大學(xué)生態(tài)學(xué)和環(huán)境生物學(xué)教授羅伯特·豪斯（Robert W. Howarth）稱(chēng)，世界各地的政治家都把賭注押在藍(lán)氫上，將其視為能源轉(zhuǎn)型的解決方案。“我們的研究是首個(gè)在有同行評(píng)議的期刊發(fā)表的、闡述藍(lán)氫生命周期排放強(qiáng)度的研究，也是在向政府發(fā)出警示，應(yīng)將公共資金投入到風(fēng)能和太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的綠氫，這是唯一清潔的氫能，也是通向凈零排放的重要路徑。"
目前全球有超過(guò)40個(gè)國(guó)家頒布了氫能發(fā)展戰(zhàn)略，其中許多都在提倡“清潔氫氣”。近期，美國(guó)將 "清潔氫氣 "定義為以任何方式制取、生產(chǎn)1公斤氫排放2公斤或更少二氧化碳當(dāng)量的氫，也就包括了藍(lán)氫。日本計(jì)劃把2020年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)打造成 "氫能奧運(yùn)會(huì)"，承諾了包括奧運(yùn)村動(dòng)力、100輛氫動(dòng)力燃料電池巴士、500輛氫能汽車(chē)、奧運(yùn)圣火臺(tái)及火炬燃料等應(yīng)用場(chǎng)景，但最終僅兌現(xiàn)了一小部分。英國(guó)預(yù)計(jì)將在幾周后推出一項(xiàng)氫能戰(zhàn)略，其中可能包括對(duì)藍(lán)氫的支持。
更早之前，德國(guó)在其去年6月通過(guò)的《國(guó)家氫能戰(zhàn)略》中稱(chēng)，“綠氫”將是未來(lái)投資的優(yōu)先領(lǐng)域，但利用化石燃料制造但結(jié)合碳捕捉技術(shù)的“藍(lán)氫”將在轉(zhuǎn)型期內(nèi)被允許。同年7月，歐盟的氫能戰(zhàn)略在中短期內(nèi)為“藍(lán)氫”保留了發(fā)展空間，因此引發(fā)了一定的爭(zhēng)議。
