氢现实检查——第一部分

在我上个月的专栏中,我解释了澳大利亚政府制定一个包罗万象的“净零排放”温室气体计划的必要性,该计划概述了每个行业以及每个州和领地的前进道路。

为了强调与这个非常复杂的问题相关的问题和挑战的规模,我详细介绍了欧洲的一些研究结果以及如果德国、意大利和英国等国家要全面接受转变需要建设的电力供应基础设施为他们的化石燃料车队提供电动汽车。

如果我们转向电动汽车,我还详细说明了澳大利亚面临的类似任务。

所使用的例子是基于从化石燃料(汽油、柴油和天然气)驱动的汽车、卡车和公共汽车转向由各自国家电网获得的电力驱动的电动汽车,这是许多媒体评论员所描绘的希望,在全球和澳大利亚。

这导致了一些评论和反馈,表明“插电式”电动汽车并不是通往碳中和未来的唯一潜在途径。我百分百同意这些评论!

卡车工业委员会 (TIC) 的一贯立场是,我们的澳大利亚政府、联邦、州和领地不应试图在“净零”排放竞赛中挑选“赢家”,而实际上应提供公正和客观的财务以及旨在允许探索和开发许多不同技术的监管激励措施。

大多数发表评论的人都提议将氢作为汽车“净零排放”未来的“通用解决方案”,也许氢能及时实现。
然而,氢并不是目前被大多数主流媒体吹捧的灵丹妙药,至少在短期内不是。虽然氢是宇宙中最丰富的元素,但在地球上,它在自然界中并不是天然存在的,而是必须从另一种化合物中提取出来的。

最常见的技术是从水中提取氢,即两份氢和一份氧 (H2O)。这样做相当简单,但是,这需要能量,大量的能量。我将在下面更详细地讨论这个问题,但让我们先看看氢的一些缺点。由于其分子尺寸小,氢可以渗透金属,使其变脆并导致管道和储罐过早失效。

这使得氢气难以容纳和储存。运输也很困难,因为氢气天然是一种气体,占用大量空间。虽然氢气可以压缩到更小的体积,但这需要大量的能量。

TIC 首席执行官托尼·麦克马伦 (Tony McMullan)。

最后,氢气的爆炸性是汽油的 20 倍,因此氢气的安全处理和使用是一个重要的问题。

今天,氢气最常用于炼油工业和生产氨肥。

它通常是通过加热和化学反应从化石燃料等有机材料中释放氢来生产的。但这是极大的污染。

对于无色气体,根据其生产方式,氢气会以非常丰富多彩的术语来指代:

• 棕色氢是使用煤生产的,煤的排放物会释放到空气中。
• 灰氢由天然气生产,相关的排放物被释放到空气中。
这两个过程都非常消耗二氧化碳。
• 蓝色氢气由天然气生产,使用碳捕获和储存来捕获排放物。
这个过程将产生的二氧化碳量大致减半,但并不常见。
• 绿色氢由可再生电力驱动的电解产生,并且在很大程度上不会排放二氧化碳。

不幸的是,根据美国能源顾问 Wood-Mackenzie 2020 年 6 月的一份报告,绿色氢气目前占全球氢气总产量的不到 1%。

然后是制氢成本。棕色、灰色和蓝色氢气的成本约为每公斤 2 澳元(尽管价格因产地而异),而绿色氢气的价格约为每公斤 4 澳元。

一公斤柴油,大约 1.2 升,生产成本远低于 1 澳元,我在这里比较的是生产成本,而不是政府加税后你和我支付的费用。

以 4 澳元/公斤的价格,尽管能量密度是柴油的两倍多,但绿色氢在一定程度上与柴油相比具有成本竞争力。

现在您可能会问,我们如何使用这种气体为汽车和卡车提供动力?我们什么时候才能看到这样的车辆大量出现在我们的道路上并绿化我们的星球?好吧,这些是我必须改天回答的问题,因为我已经用完了这个月的字数限制。

托尼·麦克马伦
卡车工业委员会首席执行官