蓝氢比燃烧天然气、煤炭还糟,研究:不如专心研究绿氢

氢能也有分派系,其中“绿氢”是许多企业与国家推崇的目标,以再生能源电力电解水制氢,“蓝氢”则虽然一样是用天然气制氢,但搭配碳捕捉与存档将二氧化碳存档起来,两种制氢方式都被认为是下一代备受瞩目的氢能,不过最近有一份报告指出,蓝氢其实比燃烧天然气、燃煤还要糟?

目前的氢能有96%来自化石燃料,尤其是蒸汽甲烷重整(steam methane reforming,SMR)技术,虽然说是成本最低的氢气制法,但由于这些氢气是来自天然气,过程也会排放大量二氧化碳,被减碳人士称为“灰氢”;而另一个氢能眼中钉则是由煤气化法制成的氢气,也有“褐氢”之称。

为此蓝氢与绿氢应运而生。再生能源制氢或许可以说是氢能的最终目标,用大量太阳能、风电等绿色能源,以电解水制氢,过程中不会产生二氧化碳,不过现阶段还有许多挑战,像是得先提高转换效率与降低成本。

这时候蓝氢就是氢能过渡候选者,虽说还是用天然气水蒸汽转化法、但至少把二氧化碳存档起来了,只是美国康奈尔大学与斯坦福大学报告指出,蓝氢也没比较好。

康奈尔大学生态和环境生物学教授Robert Howarth与斯坦福大学土木与环境工程学教授Mark Z. Jacobson的报告指出,在某些时候,蓝氢的短时排放(Fugitive emissions)比燃烧天然气、燃煤还要多,尤其是在供暖加热的时候,温室气体足迹比燃烧天然气或煤炭多20%以上,更比燃烧柴油高60%左右。

研究认为,蓝氢温室气体排放量确实比灰氢还要少,但只有9%~12%的幅度。这份研究蓝氢生命周期中温室气体排放,还包括排出的二氧化碳和未燃烧外泄的甲烷,其中甲烷的暖化能力比二氧化碳更高,暖化能力比二氧化碳高二十一倍,研究指出,1吨甲烷的暖化能力跟100吨的二氧化碳差不多,假设甲烷的外泄率(methane leakage rate)是3.5%,会在大气停留20年,严重程度是二氧化碳的86倍。

报告认为,蓝氢的主要问题是,碳补集也会耗电,通常这些电力都自天然气发电,纵使蓝氢制造过程中会使用存档的温室气起来制氢,但若甲烷外泄,环境优势也会扣分。

研究指出,我们的分析也是创建在可以无限期存档二氧化碳——这是一个乐观且未经证实的假设,但即使如此,从气候角度来看,蓝氢似乎也难以证明可行。研究认为,蓝氢在无碳未来“没有任何”作用,与其“分心”把目标放在蓝氢,不如放在真正的绿色能源技术“绿氢”。

(首图来源:Flickr/Zero Emission Resource OrganisationCC BY 2.0)

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