氫的顏色有什么意義

顏色表示氫的出身。

最常用的制氫方法是電解。

當(dāng)供電解用的電來自于像風(fēng)、水或太陽能這樣的可再生能源時，得到的就是綠氫。

理論上，以綠電制氫成本最低的地區(qū)是中國西部、南美西部，其次是中東地區(qū)，澳大利亞并非最佳選擇。

綠氫面臨著諸多障礙,限制其在能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮全部作用。

1.生產(chǎn)成本高。由于可再生能源發(fā)電成本高，綠電生產(chǎn)綠氫的價格比灰氫高兩到三倍。此外,在終端用途使用綠氫的技術(shù)成本也很高，使用燃料電池和氫氣罐的汽車比化石燃料汽車的成本高至少1.5到2倍。

2.缺少專用基礎(chǔ)設(shè)施。氫氣的生產(chǎn)地點被限制在距離使用地點很近的范圍內(nèi)。在世界范圍內(nèi),目前只有大約5000公里的氫氣輸送管道,而天然氣的輸送管道超過300萬公里。世界范圍內(nèi)建設(shè)了470個加氫站,而美國和歐盟地區(qū)有20多萬個汽油和柴油加油站。天然氣基礎(chǔ)設(shè)施可以改用為氫能設(shè)施,但不是世界上所有地區(qū)都已建設(shè)天然氣基礎(chǔ)設(shè)施。

3.能量損失。綠氫價值鏈的每個環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生大量的能量損失。通過電解技術(shù)生產(chǎn)氫氣,約有30-35%的能量損失。此外,氫轉(zhuǎn)化為其他載體(如氨)的過程中可能會產(chǎn)生13-25%的能量損失,而且氫氣運輸也需要輸入其他能源,一般相當(dāng)于氫能自身能量的10-12%。燃料電池使用氫能會額外導(dǎo)致40-50%的能量損失。

4.缺乏對綠氫價值的認(rèn)識。目前還沒有建立綠氫市場，沒有生產(chǎn)出綠色鋼鐵和綠色航運燃料,而且基本上也沒有評估綠氫帶來的溫室氣體減排價值。氫能甚至都沒有計入官方終端能源消耗總量的能源統(tǒng)計數(shù)據(jù),國際上也沒有公認(rèn)的方法來區(qū)分綠色和灰氫。同時,由于缺少促進(jìn)綠色產(chǎn)品應(yīng)用的目標(biāo)或激勵措施,也限制了綠氫的下游應(yīng)用。因此,綠氫的需求受到限制。

通過核電站驅(qū)動的電解氫被稱為粉氫，雖然核電不會產(chǎn)生二氧化碳排放，但是核電廢棄物有很強(qiáng)的放射性。

通過國家電網(wǎng)供電電解產(chǎn)生的氫是黃氫。因為各國發(fā)電能源結(jié)構(gòu)不同，但多數(shù)國家仍有火電，存在碳排放，很多國家也有核電。

藍(lán)氫是從天然氣中制備的氫氣，采用蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化工藝，或?qū)⑻烊粴馔瑹嵴羝�以及催化劑混合，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氫氣和一氧化碳。在混合物中加入水，將一氧化碳轉(zhuǎn)換成二氧化碳以及更多的氫氣。如果捕捉二氧化碳排放物并且儲存在地下，該流程就被認(rèn)為是碳中和或是零碳，這樣產(chǎn)生的氫氣叫做“藍(lán)氫”。

雖然石油CCS（碳捕集）技術(shù)可以減少氫氣制備中的碳排放,但目前還不能完全消除。CCS捕集率預(yù)計最多可達(dá)85-95%,意味著依然會有5-15%的二氧化碳排放。而且,目前CCS技術(shù)還未達(dá)到那么高的捕集率。在開采、運輸、制備過程中還存在甲烷泄漏,甲烷每分子溫室效應(yīng)比二氧化碳高很多。一噸甲烷等同于28到36噸的二氧化碳。這表明雖然藍(lán)氫能可以減少二氧化碳排放,但它不能滿足未來凈零排放的要求。因此,藍(lán)氫能只能作為加速綠氫推廣、實現(xiàn)凈零排放道路上的一種短期過渡選擇。

氫也面臨著社會接受度的問題,因為二氧化碳運輸和儲存會增加整體成本,并且需要對儲存的二氧化碳進(jìn)行監(jiān)測。

褐煤是發(fā)育不完全的煤，處于煙煤和泥炭之間狀態(tài)，熱值較低，含有較多的水分，會增加運輸和儲存成本，容易自燃，因此一般會在褐煤礦附近建設(shè)發(fā)電廠，但褐煤電廠的污染物排放量要比消耗普通煤的電廠大，因為褐煤是二氧化碳排放量最高的一種化石燃料，默克爾時代，德國政府與多家電力企業(yè)達(dá)成協(xié)議，將在2020年之前逐步淘汰污染最嚴(yán)重的褐煤發(fā)電設(shè)施，但是種種原因進(jìn)展困難。

褐煤含揮發(fā)分較高，因此比較容易進(jìn)行液化或氣化，但褐煤制氫的碳排放量是天然氣的兩倍。

還有一種藍(lán)綠氫，是高溫分解甲烷，將甲烷輸送至無氧反應(yīng)器加熱到2000攝氏度的高溫，發(fā)生裂解，生成氫氣和炭黑。炭黑有光伏的用途，有67%的炭黑被用來制造輪胎，24%用來制造橡膠管、輸送帶等橡膠制品，其余9%則用于油墨、染料、油漆等產(chǎn)品。因此，藍(lán)綠氫相當(dāng)于把碳變?yōu)楫a(chǎn)品，不需要封存，還能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，整體降低制氫成本。

藍(lán)綠氫的碳排放與綠氫相當(dāng)，耗電量只有綠氫的三分之一，未來隨著工藝的進(jìn)步，還可以降低到七分之一。

普華永道思略特《氫能源行業(yè)前景分析與洞察》指出：氫氣的應(yīng)用并不是新生事物。目前，氫氣的年產(chǎn)量為7000萬噸，市場規(guī)模約為千億美元。亞洲是最大市場（48%），美洲（22%）和歐洲（18%）緊隨其后，而工業(yè)企業(yè)則是最大的使用群體，八成以上的需求來自煉化和化工行業(yè)。煉油廠使用氫氣來降低柴油中的硫含量，全球范圍內(nèi)較高的柴油消耗量，加之更嚴(yán)格的硫含量法規(guī)要求，一直維系著市場對氫氣的需求。