一名男子在海马汽车的第一个加氢站为氢燃料电池汽车充电

包括中国在内的许多国家都计划扩大氢燃料汽车的使用。图源:张茂/VCG/Getty

随着世界各国政府争相寻找改革能源系统以实现气候承诺的方法,氢气显得尤为重要。这种燃料现在被视为大多数净零排放方案的支柱。预计到本世纪中叶,产量将至少增加五倍。

在某种程度上,这种热情是可以理解的。如果氢可以免费获得,那将是脱碳的奇迹。它可以为交通和供暖制造无碳燃料,并为一些不容易通电的能源密集型行业提供动力,如钢铁或化肥制造业功能).

问题是氢气不是免费提供的。在地球上,它主要存在于与其他元素结合的分子中,从这些分子中提取它必须耗费巨大的能量。政策制定者应该注意过度追求氢可能给人类和地球带来意想不到的负面后果。

目前,大多数氢是通过产生大量CO的过程——如天然气(甲烷)的蒸汽重整2作为副产品。虽然“绿色”氢可以通过使用可再生能源的电力来分解水分子来生产,但与更传统的生产方法相比,这一过程成本高昂。

它也可能是对可再生资源的低效利用。在需求高峰时期使用绿色电力来制造氢气,当这种能源可以供应给电网并取代化石燃料产生的电力时,可能会导致比预期更高的总排放量。使用化石燃料产生的电力来制造氢气会更糟糕。

所有这些都意味着氢应该被明智地使用,以解决其他方式无法消除的排放问题。许多被吹捧的用途都没有达到这个标准。例如,一些团体提倡燃烧氢气为家庭供暖,作为天然气的替代品,但这比直接用电效率低得多。最直接的后果是,这意味着消费者的成本将上升。但这也意味着,即使使用真正绿色的氢来为家庭供暖,也只能取代更少的现有CO2比将其用于其他没有替代方案的任务要少。

氢动力汽车和货车是另一个例子。欧盟刚刚加入了许多国家的行列,达成了一项禁止销售内燃机汽车和货车的协议。到2035年,欧盟所有新车都将是零排放的,这是“适合55岁”运动的一部分,目标是到2030年减少55%的碳排放。但行业组织和一些政府希望继续允许以氢为基础的“电子燃料”运行的汽车。有一天,这些燃料可能会成为某些重型卡车、大型船舶、飞机和其他形式的运输工具的有效脱碳工具,目前电池技术还不适合这些用途。但当涉及到个人车辆时,它们就会分散注意力,因为已经有了高效电池。

作为Fit for 55计划的一部分,欧盟还面临着来自工业界的压力,要求其淡化绿色氢的定义,并补贴制造仍具有不可接受的排放率的气体的方法。这不禁让人想起过去欧盟采取的政策,这些政策在纸面上看起来对环境无害,但背后却有相当大的细节。例如,将木材衍生品的能源视为可再生能源,已经导致欧洲和其他地方的林地遭到破坏,对碳排放没有积极影响。

美国树立了一个更好的榜样,8月份通过了《通货膨胀减少法案》,该法案为生产真正的绿色氢提供最高每公斤3美元的补贴,并对污染更严重的氢提供较低的补贴。然而,在全球范围内,氢气生产和贸易将受益于明确、统一的规则,即如何制造氢气以及在什么情况下使用氢气是有益的。总部设在布鲁塞尔的行业组织氢理事会(Hydrogen Council)正在推动绿色氢生产的国际标准和认证体系。

这样的标准应该快速出台。但是,在制定净零战略时,政策制定者不应忽视最终目标:保持在与巴黎气候协定一致的总碳预算范围内。尽管它看起来很有吸引力,而且机会也很真实,例如在重工业脱碳方面,答案往往不是氢。