我们正在发布一个交互式的氢信息收集。HyFAQ将包括有关使用、法规、安全性等细节。

可以肯定地说,关于氢的讨论很热烈。这种元素可能是一种革命性的新能源。这是可能的解决方案之一达到净零

几十年来,氢已被广泛应用于各种行业。但关于它的来源、应用和处理仍有一定程度的不确定性。

这就是为什么澳大利亚氢能委员会 领导了与气候变化、能源、环境和水资源部 (DCCEEW),州和地区政府,以及我们的氢工业使命 编制一份关于氢的常见问题清单。

根据这些,我们开发了一个氢常见问题解答工具HyFAQ

HyFAQ是一个关于氢的交互式信息集合。它包括有关其性质、用途和应用、安全和法规以及经济和环境影响的详细信息。

HyFAQ面向研究人员、工业界、政府利益相关者和任何对氢感兴趣的人。它将加深人们对氢如何在澳大利亚当前和未来的能源结构中发挥关键作用的理解。

考虑到氢工业及其支撑技术的发展速度,它将不断发展。对于任何想要更多了解这种多功能能源的人来说,这是一个很好的开始。以下是一些常见问题。

人们在加油站给汽车加油。
氢动力汽车是实现净零排放的一种解决方案。

氢是什么?

氢是宇宙中最丰富的化学物质。它无处不在,从我们呼吸的空气到我们喝的水。H是氢的化学符号。

当氢与氧结合时,氢生成水分子(H2O)。“氢”一词来源于古希腊语,意思是“水制造者”。

当氢与碳结合时,生成甲烷(CH4)。从分子中解放出来,我们可以用它来创造能量。

氢是万能的。一系列来源产生氢气,并将其在气态和液态之间进行物理转换。它也可以被化学转化为其他形式,如氨。

当可再生能源或零碳能源产生氢气时,它就成为零排放能源。一旦生产出来,就可以储存起来,以便以后在任何时间、任何地点使用。它可以为公共交通(如公共汽车)、私人交通(如汽车和卡车)以及建筑供暖和制冷提供动力。它也有工业用途,如生产化肥和合成燃料,以及制造钢铁和铝。最新app

所有这些应用程序(以及更多)都在世界各地开发。

为什么每个人都在谈论氢?

氢已经存在很长一段时间了,但人们现在更多地谈论它,因为可再生能源技术的成本正在下降。这降低了制造清洁或绿色氢气的成本。这意味着氢有可能在未来的能源结构中发挥重要作用。

氢有多少?

一些氢气存在于地下储层中。然而,我们对这一点的理解仍然很晚,所以我们不知道可用的数量。我们知道氢无处不在,但不是纯氢。这意味着它需要与其他元素分离。这就是氢工业生产氢的方法。从技术上讲,可以生产的数量接近于无限,至少相对于全球需求而言是如此。

氢安全吗?

自20世纪50年代以来,氢已经被安全地生产、储存并在世界各地运输。这主要发生在石油加工和化肥部门,但也发生在食品生产、航天工业、工业化学品和金属领域。目前有安全生产、储存、运输和使用氢的标准。

氢确实需要控制以促进其安全使用,但这与需要建立其他燃料的安全协议没有什么不同。如果处理得当,氢和任何替代品一样安全。如果处理或储存不当,氢会燃烧。但天然气、汽油或柴油也是如此。

与其他燃料相比,氢相对安全的特性之一是它是最轻的元素。当氢气被释放(由于泄漏或泄漏)时,它会迅速分散,因此不太可能着火。如果它真的点燃了,氢火焰很快就会燃烧掉,而且是无毒的。

目前正在开展工作,通过制定氢气法规和标准,以及为可能接触氢气的人制定和提供培训,确保安全。

这张图显示了氢的多种可能性。
氢是一种单一产品,可以服务于多个市场。

绿色、灰色和蓝色的氢是什么?

绿色或可再生氢

绿色的氢一般是指利用可再生电力(如风能、太阳能或水力)通过电解从水中生产氢。另一个等价的名字是可再生氢。绿色制氢不排放温室气体。

灰色的氢

我们把由天然气或煤制成的氢称为灰色氢(或棕色/黑色氢)。

目前世界上使用的大部分氢气都是由天然气生产的,这一过程被称为蒸汽甲烷重整。在这个过程中,水进入熔炉,在很高的温度下产生蒸汽。蒸汽与天然气发生反应,产生氢气和一氧化碳。然后,进一步的过程将一氧化碳与更多的水反应,生成额外的氢气和二氧化碳。

我们也可以用煤气化的方法从煤中制氢。为此,将煤放入高压“气化炉”中释放碳、氢和氧。

蓝色的氢

与灰色氢类似,我们用天然气或煤制造蓝色氢或低碳氢。然而,在这个过程中产生的二氧化碳被捕获和存储(CCS,或CCUS用于碳捕获利用和存储)。的国家氢战略 清洁氢是指利用可再生能源或化石燃料进行大量的碳捕获和储存来生产氢。

生产1kg氢气需要多少水?

像所有的工业过程一样,制氢需要有可靠的水供应。在最佳条件下,只需在新安装的电解槽中使用9升处理过的水就可以生产1公斤氢气,或者使用蒸汽甲烷重整生产5升处理过的水。然而,原水需求将不止于此,而且数字也因技术和位置选择而异。

对于大型制氢设施的规划者和开发商来说,重要的是要考虑他们的水的选择和使用如何最好地与当地文化和环境考虑以及现有的水规划保持一致,以满足其他水资源用户的需求。

我们如何输出氢?

我们可以通过多种方式出口氢气。目前业界和政府关于氢的讨论主要考虑了两种大量出口氢的方式。

液体出口

这需要将气态氢冷却到零下273摄氏度,并在这个低温下在各国之间运输液氢。

化工出口

这种方法使用另一种化学物质,很可能是氨,在接收端可能需要将其转化回氢。

还有其他的选择,不同的方法有利有弊。然而,所有的选择都要求氢气在最初的时候能够经济地大规模生产。

工业什么时候会使用氢气?

氢已经是生产氨和甲醇等化学品的重要原料。此外,它还用于炼油。问题是,现有的化石燃料衍生氢何时可能被清洁或可再生氢取代。有工作正在进行,以理解和计划这一转变。但这将是一个长期前景,因为该行业仍处于新兴阶段,价格仍处于高位。

氢工业满足未来需求的准备程度如何?

清洁和可再生氢产业正在发展,已宣布100多个项目(到2022年9月),政府资助超过15亿美元。业界和政府正在共同努力,为氢燃料市场奠定基础。

然而,未来的任务是重大的,工业有很多事情要做。例如,满足澳大利亚更乐观的制氢方案国家氢战略 这意味着要有几个电解槽(生产可再生氢的机器),每个电解槽产能为1千兆瓦。到2022年,澳大利亚最大的电解槽是1.25兆瓦,这意味着我们需要在7.5年内看到这个电解槽的800倍。

氢将如何帮助减少交通排放?

当电池电动汽车和燃料电池电动汽车使用可再生电力(存储在电池中或作为氢气)时,不会产生碳排放或其他污染。氢为我们提供了脱碳的机会到达运输方式这是纯电动汽车无法解决的问题。这特别包括航空、海运、铁路和重型公路车辆。

2的评论

  1. 考虑到我们在减少全球变暖方面面临的紧迫挑战,在我看来,我们必须更多地关注绿色H2生产,以及我们如何将其作为一种伟大的出口商品来取代我们目前非常重要的化石燃料出口收入来源,并通过为世界提供清洁能源燃料来扭转我们对范围3排放的影响。我们需要集中协调,鼓励发展所需的绿色氨基础设施,从我们的分布式可再生能源中心到我们的港口设施,并确保提供更多的散装氨船。除电解器外,我们需要有更长的持续时间储能,以巩固我们的间歇性稀土资源,以提高绿色H2和氨生产工厂的利用率,以减少资本支出投资,减少LCOH2或NH3

  2. 太多专家对氢的生产和使用都有自己的看法,现在是我们聚在一起讨论最佳实践和最大投资回报率的时候了

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