澳大利亚的研究人员显然已经找到了制造氢燃料的最佳方法,以 95% 的效率生产氢燃料——比任何竞争方法都提高了 25% 以上。最重要的是,它只需要电、水和一些严肃的科学。
到现在为止,你可能已经知道我们在谈论电解——用电将水分解成氢气和氧气。使用目前的技术,电解通常以大约 75% 的效率产生氢气。因此,要制造一公斤纯氢燃料,其能量约为 39.4 千瓦时,需要 52.5 千瓦时。通过将电解效率提高到 95%,这意味着只需要 41.5kWh 即可产生一公斤燃料。这是对旧电解方法的巨大改进,也是对基于化石燃料的制氢方法的巨大改进,后者的效率最多约为 75%。并使用化石燃料,这些天我们正试图摆脱这种燃料。
如果这项技术像它的创造者所说的那样有效,那意味着绿色氢将是最便宜、最高效的生产方式。而且由于风能和太阳能现在比化石燃料更便宜(而且只是扩大了它们的领先优势),这意味着绿色氢能很快就会在经济和环境方面变得更好。不要过度鸡蛋,但这对数十亿人来说是个大新闻。是的,我们会在文章结束之前支持该声明。
新工艺背后的公司 Hysata 表示,几年后绿色氢的成本可能仅为每公斤 1.15 英镑。根据国际能源署的数据,2019 年基于天然气、石油产品或煤炭的氢气生产价格约为每公斤 50 便士至 2 英镑。所以它已经在价格范围内。但氢气的成本在很大程度上取决于天然气、汽油和煤炭的价格。还有其他人注意到那里的趋势吗?
因此,汽油非常昂贵,对这个世界来说并不长久。化石燃料氢对环境的危害与你想象的从天然气、石油或煤炭开始的东西一样糟糕——而且它的成本正变得越来越高。绿色氢是环保的,只会随着绿色电力成本的持续下降而变得更便宜,并且不需要任何额外的碳捕获费用或类似的用于子弹伤口的创可贴。氢可能终于有它的时刻了。那么,这是否意味着燃料电池汽车也是如此?
嗯,不。但这仍然是个好消息。请允许我们解释一下。
氢作为燃料为你的汽车提供动力、为你的家取暖或做饭……实际上有点糟糕。电力运输更容易、更高效,并且使用现有的基础设施来运输。当你有你需要的能量时,从电池中获取能量比在燃料电池中转换能量要高效得多。但氢气仍然是一种绝对必要的燃料。稍后再谈。
由于交流电和尼古拉特斯拉的天才,电力一旦产生,就会以大约 95% 的效率通过现有的电力线传输。为锂离子电池充电的效率约为 90%,在电动机中使用该电池的电力也差不多。假设电动机的效率为 95%(永磁式电动机可以达到 98%),这意味着来自发电站/风电场/太阳能电池阵列的大约 73% 的能量被转换为向前运动、向后运动或实际上轮胎烟雾。所以,这就是基准。
生产氢燃料需要能源,无论是来自电网还是直接来自化石燃料。目前所有氢气产量的 90% 以上——已经是每年 1000 亿英镑的产业——来自化石燃料,产生的氢气约占生产氢气所需能源的 75%。但是,让我们以氢气的绝对理想情景为例——使用可再生能源以 95% 的效率传输电力,产生 95% 的效率。那是 90% 的高效燃料,对吧?呃,不完全是。