为什么使用核能生产的粉红色氢可能会发挥重要作用

从 特斯拉 埃隆·马斯克致欧盟委员会主席 乌尔苏拉·冯·德·莱恩 在过去的几年里，许多知名人士都在谈论氢在地球向更可持续未来的转变中可能会或可能不会发挥的作用。

麝香有 表示怀疑 关于氢的用途，但许多人认为它可以帮助减少许多部门的排放，包括运输和重工业。   

虽然人们对氢气及其作为确保低碳未来的工具的重要性有很大的关注——一个产生的话题 很多争论 最近几个月——它的绝大部分生产仍然基于化石燃料。

确实，根据 2022年XNUMX月跟踪报告 来自国际能源署的数据显示，2021 年低排放氢气产量占全球氢气产量的不到 1%。

如果要在计划中的能源转型中发挥任何作用，那么氢气生产需要发生很大的变化。   

“首先要说的是，氢在自然界中并不真正存在，所以它必须被生产出来，”谢菲尔德大学格兰瑟姆可持续未来中心的联合主任 Rachael Rothman 说。

“它有很大的潜力帮助我们在未来实现脱碳，但我们首先需要找到低碳的生产方式，”她说，并补充说不同的生产方法“用不同的颜色表示”。

“我们今天大约 95% 的氢气来自蒸汽甲烷重整，并具有大量相关的碳足迹，这就是所谓的‘灰色’氢气，”罗斯曼告诉 CNBC。

据能源公司称，灰色氢是 国家电网，“由天然气或甲烷产生。” 它说与该过程相关的温室气体 没有被捕获，因此罗斯曼提到的碳足迹。

这种方法的主导地位显然与净零目标不一致。 因此，现在提出了一系列氢的来源、系统和颜色作为替代品。

其中包括绿色氢，它是指使用可再生能源和电解生产的氢，具有电流 将水分解成氧气和氢气。

另一方面，蓝色氢表示天然气（一种化石燃料）的使用以及碳捕获利用和储存。 已经有一个 激烈的辩论 围绕蓝氢在社会脱碳中的作用。

除了蓝色和绿色，另一种引人注目的颜色是粉红色。 像绿色氢一样，它的过程包含电解，但有一个关键的区别：粉红色使用核能。

“如果你分裂......水，你会得到氢气和氧气，”罗斯曼说。 “但是分解水需要能量，所以粉红色氢就是利用来自核能的能量分解水。”

这意味着“整个系统都是低碳的，因为……水中不含碳……而且能源也非常低碳，因为它是核能。”

除了电解，罗斯曼指出，核能也可以与一种叫做热化学循环的东西一起使用。

她解释说，这是利用非常高的温度将水分解成氧气和氢气。 

粉红氢已经有了一些潜在的重要支持者。 其中包括 EDF Energy，该公司提出了在英国计划建造的 3.2 吉瓦核电站 Sizewell C 生产氢气的想法

“在 Sizewell C，我们正在探索如何以多种方式生产和使用氢气，” 公司的网站说。 “首先，它可以帮助减少电站建设过程中的排放。”

“其次，一旦 Sizewell C 投入运行，我们希望利用它产生的一些热量（连同电力）来更有效地制造氢气，”它补充道。

EDF Energy 是跨国公司的一部分 法国电力集团，在发给 CNBC 的一份声明中说: “核能产生的氢可以在能源转型中发挥重要作用。”

该公司还承认该行业及其发展面临挑战。

“氢目前是一种相对昂贵的燃料，因此无论是通过可再生能源还是核能生产的低碳电解氢的主要挑战是降低生产成本，”它说。

这需要“鼓励投资早期制氢项目并鼓励用户从化石燃料转向低碳氢的支持性政策。”

“发展低碳氢市场将带来规模经济和“边做边学”，这将有助于降低生产成本。”

尽管人们对核能在制氢和更广泛的能源转型中发挥的作用感到兴奋——例如，国际能源署表示核能“具有为电力部门脱碳做出贡献的巨大潜力”——但不用说，它并不是所有人都喜欢的.

批评者包括绿色和平组织。 “核能被吹捧为解决我们能源问题的方法，但实际上它的建设非常复杂且成本高昂，”该环保组织表示。 “它还会产生大量危险废物。”

多彩的未来？

在接受 CNBC 采访时，谢菲尔德大学的罗斯曼谈到了更大的前景以及不同类型的氢可能发挥的作用。 我们能否看到蓝色和灰色氢的含量降至零？

“这取决于你关注的时间框架有多长，”她说，并补充说，“在一个理想的世界里，它们最终会降到很低的水平。”

“最终，我们理想地摆脱了所有灰色氢，因为灰色氢具有大量碳足迹，我们需要摆脱它，”罗斯曼说。

“随着我们改进碳捕获和储存，蓝氢可能会有空间，这还有待评估，这取决于……那里的发展。”

“我们知道粉红色和绿色必须有一个空间，因为那是你真正获得低碳 [氢] 的地方，我们知道它应该是，有可能到达那里。”

英国国家核实验室的首席科学家 Fiona Rayment 与 EDF Energy 一样，是英国氢能贸易协会的成员，她强调了在未来几年内提供一系列选择的重要性。

“不能低估净零的挑战； 我们将需要接受所有低碳氢气来源，以取代我们对化石燃料的依赖，”她告诉 CNBC。

虽然已经有很多关于使用颜色来区分制氢的各种方法的讨论，但也有关于这种分类系统是否应该存在的热烈讨论。

“我们想要的是低碳氢，”罗斯曼说。 “而且我知道对各种颜色存在很多混淆，我听到有人说......'为什么我们甚至有颜色，为什么我们不只有氢和低碳氢？'”

“最终，重要的是低碳位，粉色和绿色都可以做到这一点。”