【电动物流百科】都是氢气,绿氢、蓝氢、灰氢、黑氢、白氢、粉氢……有何区别?

文摘   2024-12-27 23:58   山东  
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来源: 绿电智联


近年来,氢能开发与利用被视为新一轮世界能源技术变革的重要方向,氢能被认为是实现交通、工业和建筑等领域大规模深度脱碳的优选方案。氢能可以与电力协同互补,有望共同构成人类未来终端能源消费的核心。

值得注意的是,根据制取过程中的碳排放差异,氢被划分为多种类型,如绿氢、蓝氢、灰氢……,但这里的颜色仅代表制氢过程的清洁程度。



绿氢

利用可再生能源(如风能、太阳能等)发电,再通过电解水制取的氢气。

特点:绿氢的制备过程为电解水,其主要的副产品是氧气和水,因此可真正达到零碳排放,被认为是氢能利用的理想形态。

且可再生能源具有长期可持续供应的潜力,因此绿氢也可以作为一种可持续的能源供应方式。

在能量转换和储存方面,绿氢也具有相当出色的表现,可以在需要时转化为电能或其他形式的能源。

应用:绿氢可以作为燃料电池的燃料,用于发电场景和燃料电池汽车场景。燃料电池汽车具有零排放、高能效和长续航里程的优点,是未来交通领域的重要发展方向。

绿氢还可以用于制造化学品、合成氨等工业生产过程,作为一种清洁高效的能源供应方式,绿氢可以降低生产过程中的碳排放。


蓝氢

在灰氢(从石化燃料中提取的氢气)的基础上,将二氧化碳副产品捕获、利用和封存(CCUS)而得到的氢气。

特点:蓝氢具有低碳排放的特性,虽然其制取过程仍使用化石燃料,但配合碳捕捉和封存技术,能大幅降低碳排放量。

蓝氢的制取技术相对成熟,可以在现有的灰氢制氢装置或工业生产设施的基础上进行技术改造实现。


灰氢

从石化燃料(主要是天然气)中提取的氢气,不捕集制备过程中产生的大量以二氧化碳为代表的温室气体。

特点:其主要通过石油气化、天然气重整等过程产生,生产成本较低,但制氢技术较简单,过程中会产生二氧化碳等温室气体排放。



黑氢或粽氢

通过煤炭或其他碳密集型能源的转化过程生产的氢气,黑或棕色指的是烟煤或褐煤。

特点:黑氢的生产过程中会产生大量的二氧化碳和其他温室气体排放,且由于煤炭在气化过程中存在能量损失和化学反应不完全的问题,黑氢的能源转化效率较低。因此,从环保和可持续发展的角度来看,黑氢并不是理想的能源选择。


绿松石氢

绿松石氢是通过将甲烷(CH4)为主要成分的天然气注入高温反应器中,使其分解成氢气(H2)和固体碳(C)后生产的氢气,这个过程中不产生二氧化碳。

绿松石氢与蓝氢、绿氢一起被称为环保清洁氢能。

特点:绿松石氢的制取仅需少量供电,生产成本较低,且可以利用现有的天然气基础设施。其生产过程不仅不产生二氧化碳,甚至可能达到负碳(在生产过程中吸收二氧化碳而不是释放)。

绿松石氢的副产品是固体碳(C),这些碳单质可以应用于建材、轮胎、电池材料以及农业等诸多领域,有助于促进循环经济的发展。绿松石氢的制取技术目前尚在初期研发阶段。

应用:除了像绿氢、蓝氢、灰氢一样可以应用于发电领域、交通领域和化工领域,绿松石氢因其独特的环保性还可以广泛应用于环保领域,如用于碳捕捉和封存技术、空气净化等。


紫氢、粉氢、红氢

这三种氢气制取的核心都在于利用核能。

紫氢是利用核能和热能,通过化学热裂解和水的分解制成;粉氢是利用核电站的电力通过电解水制氢产生;红氢是利用核能热能作为热源,通过水的高温催化裂解产生的。

特点:核能本身是一种高能量密度的能源,还能够高效地转化为电能、热能,丰富制氢途径的同时,也提高了制氢效率。


白氢


白氢是天然存在的氢,其来源主要是地壳中的自然地质和化学过程。据估计,地球岩层中可能蕴藏着超万亿吨的氢气,足以满足未来数千年的燃料需求。

特点:理论上,白氢的开采成本要低于电解水制氢的成本,但全球对白氢的勘探和开发仍处于初级阶段,如何准确定位和评估白氢储量、如何安全高效地开采白氢,这些仍是技术难题。




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