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在過去的兩年里，我們生活各個方面的脫碳壓力越來越大。有多種選擇，但根據(jù)國際能源署（IEA）的說法，開發(fā)氫對可持續(xù)能源系統(tǒng)的巨大潛在貢獻的時機已經(jīng)成熟。
歐洲和亞洲的許多國家抓住了大流行后經(jīng)濟復(fù)蘇計劃的機會，推出了雄心勃勃的氫戰(zhàn)略。烏克蘭的持續(xù)沖突也凸顯了全球能源供應(yīng)和依賴俄羅斯天然氣的風(fēng)險。
法國最近宣布了一項70億€的一攬子計劃，以建立無碳氫產(chǎn)業(yè)。德國出臺了一個類似的90億€的計劃，隨著德國對俄羅斯天然氣的依賴受到威脅，這一計劃進一步加強。今年7月，歐盟委員會表示，它正在尋求將電解槽的產(chǎn)能從目前的250兆瓦提高到2030年的40千兆瓦。英國、澳大利亞和亞洲國家也發(fā)布了類似的策略。這些只是最近的一些公告，但它們顯示了對該部門進行大規(guī)模公共投資的明顯趨勢。
將綠色氫的價格降低到理想水平是一個挑戰(zhàn)——主要是因為規(guī)模經(jīng)濟和可再生能源成本的下降——目前只有少數(shù)技術(shù)有望實現(xiàn)這一目標。歐盟委員會宣布，到2030年，綠色氫的目標價格為1-2€/千克，這將使其與灰色氫（目前約為1.5€/千克）具有競爭力。澳大利亞也有一個類似的名為“H2 2”的計劃，旨在將綠色氫的成本降低到每公斤2澳元（1.40美元）以下。
儲氫挑戰(zhàn)
然而，燃料面臨的主要挑戰(zhàn)是儲存和運輸。氫存儲是一項關(guān)鍵的使能技術(shù)，用于推進氫和燃料電池技術(shù)在固定電源、便攜式電源和運輸?shù)阮I(lǐng)域的應(yīng)用。在所有燃料中，氫的單位質(zhì)量能量最高；然而，其低環(huán)境溫度密度導(dǎo)致低單位體積能量，需要開發(fā)具有更高能量密度潛力的先進存儲方法。
氫可以以氣體或液體的形式儲存。以氣體形式儲存氫氣通常需要高壓儲罐（儲罐壓力為350–700 bar[5000–10000 psi])。以液態(tài)形式儲存氫需要低溫，因為氫在一個大氣壓下的沸點為252.8°c。氫也可以儲存在固體表面（通過吸附）或固體內(nèi)部（通過吸收）。
高密度儲氫對于固定式和便攜式應(yīng)用來說是一個挑戰(zhàn)，對于運輸應(yīng)用來說仍然是一個重大挑戰(zhàn)。目前可用的存儲選擇通常需要以氣態(tài)形式存儲氫的大容量系統(tǒng)。對于固定式應(yīng)用來說，這不是什么大問題，因為壓縮氣體罐的占地面積可能不太重要。
在LOHC中處理氫氣
一個被忽視的解決方案是液態(tài)有機氫載體（LOHC )，這是H2－工業(yè)。H2-Industries開發(fā)了創(chuàng)新、有效、環(huán)保的LOHC儲能解決方案。該公司由企業(yè)家Michael Stusch于2010年創(chuàng)立，總部位于紐約，研發(fā)和生產(chǎn)位于漢堡。
LOHC是可以通過化學(xué)反應(yīng)吸收和釋放氫的有機化合物。因此，它們可以用作氫的儲存介質(zhì)。原則上，每一種不飽和化合物（具有碳碳雙鍵或三鍵的有機分子）在氫化過程中都可以吸收氫。吸熱脫氫接著氫氣純化的順序被認為是主要缺點，限制了儲存循環(huán)的總效率。一個m LOHC可以安全儲存57 kg H2。
這個過程的開始是利用可再生電力通過電解從水中產(chǎn)生氫氣。在這個過程中，氫以化學(xué)方式結(jié)合在一種專有的液體LOHC中，這種液體可以安全地攜帶氫，并可以用于在可擴展的緊湊型存儲系統(tǒng)中安全地存儲能量，這種存儲系統(tǒng)對環(huán)境友好（無排放），并且具有幾乎無限的存儲容量。
與目前的做法相反，通過化學(xué)鍵合氫，它也可以在正常條件下儲存。這使得氫氣處理不僅更安全，而且更便宜。有了LOHC，揮發(fā)性氫氣不再需要以高成本和高能耗的方式冷卻或壓縮，從而實現(xiàn)經(jīng)濟運輸。有了LOHC，我們可以補償發(fā)電和能源需求之間的時間波動和局部差異。
這使得氫易于運輸。例如，從德國北部，那里可以利用風(fēng)能生產(chǎn)氫氣，到南部，那里的氫氣可以幫助減少一氧化碳2煉油廠的排放。在交通運輸和能源密集型行業(yè)中還有許多其他的使用案例。
利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施
LOHC可以使用現(xiàn)有的柴油基礎(chǔ)設(shè)施，安全地長期儲存氫氣而不會損失。使用不易燃和無毒的載體材料，如BT，9 LOHC可以使用現(xiàn)有的工業(yè)規(guī)模的柴油基礎(chǔ)設(shè)施，無需任何額外的安全法規(guī)。LOHC的主要缺點是脫氫過程的新穎性，這需要大量的熱量來從載體中釋放氫，并且與LH相比，氫承載能力有限2和NH3。使用比其他運輸公司所需的更便宜的儲罐的能力在一定程度上比這些問題更重要。這使得氫氣處理不僅更安全，而且更便宜。
H的技術(shù)2-Industries為LOHC開發(fā)的，可進行修改以適用于其他氫載體，如正在研究和開發(fā)的甲基環(huán)己烷（MCH）和氨。作為使用LOHC存儲和傳輸H2，H2－工業(yè)還可以利用氫和捕獲的一氧化碳制造低成本、碳中性的合成柴油（eDiesel）或可持續(xù)航空燃料（SAF)2，取決于國際市場對相同產(chǎn)品的需求。
還會有更多
H2-Industries還將其他綠色氫產(chǎn)品商業(yè)化，以滿足終端用戶的商業(yè)需求，應(yīng)用范圍包括從燃煤發(fā)電廠到氫發(fā)電廠的轉(zhuǎn)變，以及鋼鐵、水泥和玻璃生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變，使其成為一種可再生能源2使用H釋放2－工業(yè)技術(shù)和綠色氫。
隨著能源轉(zhuǎn)型加速，最近發(fā)生的事件已經(jīng)永遠改變了全球能源格局。可以理解的是，對于應(yīng)對行業(yè)目前面臨的新現(xiàn)實和挑戰(zhàn)的策略，已經(jīng)進行了許多討論。隨著我們從化石燃料過渡到可再生能源，氫無疑將在這一發(fā)展中發(fā)揮重要作用。
