為什麼使用核能生產的粉紅色氫可能會發揮重要作用

起 特斯拉 埃隆·馬斯克致歐盟委員會主席 烏爾蘇拉·馮·德·萊恩 在過去的幾年裡，許多知名人士都在談論氫在地球向更可持續的未來轉變中可能會或可能不會發揮的作用。

麝香有 表示懷疑 關於氫的用途，但許多人認為它可以幫助減少許多部門的排放，包括運輸和重工業。   

雖然人們對氫氣及其作為確保低碳未來的工具的重要性有很大的關注——一個產生的話題 很多爭論 最近幾個月——它的絕大部分生產仍然基於化石燃料。

確實，根據一份 2022年XNUMX月跟踪報告 來自國際能源署的數據顯示，2021 年低排放氫氣產量佔全球氫氣產量的不到 1%。

如果要在計劃中的能源轉型中發揮任何作用，那麼氫氣生產需要發生很大的變化。   

“首先要說的是，氫在自然界中並不真正存在，所以它必須被生產出來，”謝菲爾德大學格蘭瑟姆可持續未來中心的聯合主任 Rachael Rothman 說。

“它有很大的潛力幫助我們在未來實現脫碳，但我們首先需要找到低碳的生產方式，”她說，並補充說不同的生產方法“用不同的顏色表示”。

“我們今天大約 95% 的氫氣來自蒸汽甲烷重整，並具有大量相關的碳足跡，這就是所謂的‘灰色’氫氣，​​”羅斯曼告訴 CNBC。

據能源公司稱，灰色氫是 國家電網，“由天然氣或甲烷產生。” 它說與該過程相關的溫室氣體 沒有被捕獲，因此羅斯曼提到的碳足跡。

這種方法的主導地位顯然與淨零目標不一致。 因此，現在提出了一系列氫的來源、系統和顏色作為替代品。

其中包括綠色氫，它是指使用可再生能源和電解生​​產的氫，具有電流 將水分解成氧氣和氫氣。

另一方面，藍色氫表示天然氣（一種化石燃料）的使用以及碳捕獲利用和儲存。 已經有一個 激烈的辯論 圍繞藍氫在社會脫碳中的作用。

除了藍色和綠色，另一種引人注目的顏色是粉紅色。 像綠色氫一樣，它的過程包含電解，但有一個關鍵的區別：粉紅色使用核能。

“如果你分裂......水，你會得到氫氣和氧氣，”羅斯曼說。 “但是分解水需要能量，所以粉紅色氫就是利用來自核能的能量分解水。”

這意味著“整個系統都是低碳的，因為……水中不含碳……而且能源也非常低碳，因為它是核能。”

除了電解，羅斯曼指出，核能也可以與一種叫做熱化學循環的東西一起使用。

她解釋說，這是利用非常高的溫度將水分解成氧氣和氫氣。 

粉紅氫已經有了一些潛在的重要支持者。 其中包括 EDF Energy，該公司提出了在 Sizewell C 生產氫氣的想法，Sizewell C 是為英國規劃的 3.2 吉瓦核電站

“在 Sizewell C，我們正在探索如何以多種方式生產和使用氫氣，” 公司的網站說。 “首先，它可以幫助減少電站建設過程中的排放。”

“其次，一旦 Sizewell C 投入運行，我們希望利用它產生的一些熱量（連同電力）來更有效地製造氫氣，”它補充道。

EDF Energy 是跨國公司的一部分 法國電力集團，在發給 CNBC 的一份聲明中說: “核能產生的氫可以在能源轉型中發揮重要作用。”

該公司還承認該行業及其發展面臨挑戰。

“氫目前是一種相對昂貴的燃料，因此無論是通過可再生能源還是核能生產的低碳電解氫的主要挑戰是降低生產成本，”它說。

這需要“鼓勵投資早期制氫項目並鼓勵用戶從化石燃料轉向低碳氫的支持性政策。”

“發展低碳氫市場將帶來規模經濟和“邊做邊學”，這將有助於降低生產成本。”

儘管人們對核能在製氫和更廣泛的能源轉型中發揮的作用感到興奮——例如，國際能源署表示核能“具有為電力部門脫碳做出貢獻的巨大潛力”——但不用說，它並不是所有人都喜歡的.

批評者包括綠色和平組織。 “核能被吹捧為解決我們能源問題的方法，但實際上它的建設非常複雜且成本高昂，”該環保組織表示。 “它還會產生大量危險廢物。”

多彩的未來？

在接受 CNBC 採訪時，謝菲爾德大學的羅斯曼談到了更大的前景以及不同類型的氫可能發揮的作用。 我們能否看到藍色和灰色氫的含量降至零？

“這取決於你關注的時間框架有多長，”她說，並補充說，“在一個理想的世界裡，它們最終會降到很低的水平。”

“最終，我們理想地擺脫了所有灰色氫，因為灰色氫具有大量碳足跡，我們需要擺脫它，”羅斯曼說。

“隨著我們改進碳捕獲和儲存，藍色氫氣可能會有空間，這還有待評估，這取決於……那裡的發展。”

“我們知道粉紅色和綠色必須有一個空間，因為那是你真正獲得低碳 [氫] 的地方，我們知道它應該是，有可能到達那裡。”

英國國家核實驗室的首席科學家 Fiona Rayment 與 EDF Energy 一樣，是英國氫能貿易協會的成員，她強調了在未來幾年內提​​供一系列選擇的重要性。

“不能低估淨零的挑戰； 我們將需要接受所有低碳氫氣來源，以取代我們對化石燃料的依賴，”她告訴 CNBC。

雖然已經有很多關於使用顏色來區分制氫的各種方法的討論，但也有關於這種分類系統是否應該存在的熱烈討論。

“我們想要的是低碳氫，”羅斯曼說。 “而且我知道對各種顏色存在很多混淆，我聽到有人說......'為什麼我們甚至有顏色，為什麼我們不只有氫和低碳氫？'”

“最終，重要的是低碳位，粉色和綠色都可以做到這一點。”