未來清潔能源非氫莫屬 太陽能方案或開啟新時代

　　人類對氫能源的實際應用可以追溯到200年前。氫儲量豐富、yiyuhuode，shilixiangdenengyuanzaiti。qingranliaoyoudianhenduo
，qiyishishixianeryanghuatanlingpaifang。zheyitedianshiqingranliaoxiandeyouweiqiangyan。ranerruheyidiliandechengbenshengchanchudaliangqingqi
，shiyigechuyutaolunzhongdewenti。zhelitichuyigegaizaoxianyoutianranqidianchangdeshexiang，huoxukeyiweiqingnengyuandeshengchanzengtianyixieqishi。 　　氫經濟時代 　　自20世紀90年代中期起
，許多問題集中出現，如城市空氣汙染日益嚴重、低排放或零排放車輛的需求持續增加、全quan球qiu氣qi候hou變bian暖nuan加jia快kuai等deng等deng。同tong時shi
，伴ban隨sui著zhe日ri漸jian高gao漲zhang的de全quan球qiu能neng源yuan緊jin缺que呼hu聲sheng
，許xu多duo國guo家jia都dou開kai始shi實shi施shi能neng源yuan多duo樣yang化hua戰zhan略lve
，加jia大da新xin能neng源yuan研yan發fa力li度du，探tan索suo代dai替ti化hua石shi燃ran料liao的de能neng源yuan技ji術shu。 　　在各種新能源中，氫能源被認為最有可能大量投入實際使用。許多國家都展開對氫能的開發利用。美國
、日本等國都大力發展本國氫燃料電池及氫的製造、運輸
、儲存技術。 　　氫氣生產方法不同，其投資額和邊際成本也不一樣。製氫的能源和燃料也有多種來源，能源有天然氣
、核能
、太陽能、風力等
，燃料有生物燃料、煤(mei)炭(tan)等(deng)。統(tong)計(ji)數(shu)據(ju)表(biao)明(ming)，煤(mei)炭(tan)製(zhi)氫(qing)最(zui)便(bian)宜(yi)，但(dan)這(zhe)一(yi)方(fang)法(fa)產(chan)生(sheng)的(de)高(gao)汙(wu)染(ran)又(you)會(hui)使(shi)氫(qing)氣(qi)科(ke)技(ji)的(de)環(huan)保(bao)性(xing)蕩(dang)然(ran)無(wu)存(cun)。天(tian)然(ran)氣(qi)製(zhi)氫(qing)很(hen)好(hao)地(di)擺(bai)脫(tuo)了(le)這(zhe)一(yi)問(wen)題(ti)，想(xiang)要(yao)開(kai)啟(qi)氫(qing)經(jing)濟(ji)時(shi)代(dai)，首(shou)先(xian)就(jiu)要(yao)尋(xun)找(zhao)出(chu)經(jing)濟(ji)實(shi)惠(hui)的(de)大(da)量(liang)生(sheng)產(chan)天(tian)然(ran)氣(qi)的(de)方(fang)法(fa)。長(chang)期(qi)以(yi)來(lai)
，這(zhe)一(yi)問(wen)題(ti)一(yi)直(zhi)阻(zu)礙(ai)著(zhe)人(ren)類(lei)社(she)會(hui)邁(mai)入(ru)一(yi)個(ge)低(di)碳(tan)氫(qing)燃(ran)料(liao)時(shi)代(dai)。 　　從現有天然氣電廠“抽”氫 　　荷he蘭lan及ji法fa國guo的de一yi些xie化hua學xue家jia指zhi出chu，建jian造zao花hua費fei巨ju大da的de新xin工gong廠chang不bu切qie實shi際ji
，改gai造zao已yi有you天tian然ran氣qi發fa電dian廠chang更geng加jia現xian實shi。但dan是shi有you批pi評ping指zhi出chu，將jiang現xian有you天tian然ran氣qi發fa電dian廠chang進jin行xing翻fan新xin，可ke能neng會hui使shi效xiao率lv低di下xia。不bu過guo要yao想xiang逾yu越yue通tong向xiang氫qing時shi代dai的de障zhang礙ai
，目mu前qian也ye隻zhi能neng采cai用yong現xian有you的de化hua石shi燃ran料liao技ji術shu。 　　盡管將氫轉化為能量所需的廉價燃料電池及其他技術都已相當成熟，但是目前還未找到大量生產氫的方法。荷蘭阿姆斯特丹大學的加蒂.luotengbogetuanduiyuqifaguoliangdaxuedetongshirenwei，youyunengyuanshichangxiangduibaoshou，zhiyoushiyongxianyoukuangwuranliaojichusheshicaibijiaoshiji，bingqieyouchenggongdekeneng。tamenkaifaleyizhongcuihuaji，keyimofangzhaoqifadianchangderanliaoshi
，zairanshaoshilifenjiejiawan、產生氫氣。這一方法對現有發電廠的改動很小。 　　焦炭沉澱物問題 　　對於到底應該使用哪種催化劑，研究者嚐試鈰的氧化物以及鎳催化劑
，將甲烷和氧氣的混合氣體加熱至400攝氏度至500攝she氏shi度du，來lai模mo擬ni發fa電dian廠chang的de情qing形xing。最zui開kai始shi，甲jia烷wan燃ran燒shao消xiao耗hao所suo有you氧yang氣qi並bing產chan生sheng熱re量liang。接jie著zhe，在zai催cui化hua劑ji及ji熱re量liang作zuo用yong下xia，剩sheng餘yu沼zhao氣qi分fen解jie成cheng固gu態tai碳tan和he氫qing氣qi。兩liang個ge甲jia烷wan分fen子zi的de8個氫原子可以產生大約2個氫氣分子――使用這一方法氫氣的實際產生率約為25%~30%。 　　在發電廠內產生的部分熱量會像平常一樣用於發電
，這樣可以利用浪費的能量


，提高效能。 　　實驗顯示，催化劑在被固態炭堵塞前，可以連續有效工作7小時。據研究小組的久瑞安.貝克爾斯介紹，即使催化劑被堵住，也很好清理，因為這些焦炭沉澱物很容易燃燒。他還說：“改變在燃燒室內的混合氣體
，也是減少焦炭沉澱物的有效方法。”但他補充說，研究人員不確定是否能在真正的天然氣發電廠內，實現這樣的控製水平。 　　生產氫氣能耗高 　　哈裏斯指出，全世界95%的(de)氫(qing)氣(qi)都(dou)是(shi)從(cong)天(tian)然(ran)氣(qi)中(zhong)獲(huo)取(qu)的(de)，使(shi)用(yong)的(de)正(zheng)是(shi)化(hua)石(shi)燃(ran)料(liao)轉(zhuan)化(hua)爐(lu)。在(zai)轉(zhuan)化(hua)爐(lu)中(zhong)，天(tian)然(ran)氣(qi)與(yu)蒸(zheng)汽(qi)反(fan)應(ying)產(chan)生(sheng)氫(qing)氣(qi)和(he)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)。這(zhe)一(yi)過(guo)程(cheng)實(shi)際(ji)產(chan)生(sheng)氫(qing)氣(qi)的(de)效(xiao)率(lv)大(da)約(yue)為(wei)65%~70%。他說，在找到生產氫氣的可再生資源之前，這一效率已經夠用。 　　但瑞士聯邦科技學院的阿爾多.史shi丹dan菲fei爾er德de卻que持chi不bu同tong意yi見jian。他ta指zhi出chu，要yao產chan生sheng需xu要yao的de蒸zheng汽qi，必bi定ding要yao消xiao耗hao一yi定ding的de燃ran料liao。相xiang比bi而er言yan

，天tian然ran氣qi發fa電dian廠chang從cong天tian然ran氣qi中zhong獲huo取qu能neng量liang的de效xiao率lv更geng高gao。他ta還hai說shuo：“因為生產氫氣是一個高耗能過程，因此在轉爐中用甲烷生產氫氣
，每千瓦時產生的二氧化碳量更多。” 　　太陽能解決方案 　　史丹菲爾德的研究建議將注意力集中在太陽能上，因為太陽能可以提供熱量來分解甲烷並生產氫氣。他說：“通過這些複雜的過程
，我們‘混合’太tai陽yang能neng及ji化hua石shi燃ran料liao產chan生sheng的de能neng量liang，將jiang現xian有you的de以yi化hua石shi燃ran料liao為wei基ji礎chu的de技ji術shu與yu未wei來lai的de太tai陽yang能neng化hua學xue技ji術shu聯lian係xi起qi來lai。這zhe樣yang能neng節jie省sheng化hua石shi燃ran料liao
，減jian少shao二er氧yang化hua碳tan排pai放fang
，並bing且qie能neng為wei太tai陽yang能neng生sheng產chan氫qing氣qi鋪pu路lu搭da橋qiao。” 　　不(bu)過(guo)，這(zhe)一(yi)設(she)想(xiang)同(tong)許(xu)多(duo)其(qi)他(ta)提(ti)議(yi)一(yi)樣(yang)還(hai)隻(zhi)處(chu)於(yu)理(li)論(lun)階(jie)段(duan)。展(zhan)望(wang)未(wei)來(lai)，如(ru)果(guo)能(neng)夠(gou)找(zhao)到(dao)大(da)量(liang)可(ke)持(chi)續(xu)生(sheng)產(chan)氫(qing)的(de)方(fang)法(fa)，或(huo)許(xu)可(ke)以(yi)開(kai)啟(qi)一(yi)個(ge)嶄(zhan)新(xin)的(de)氫(qing)經(jing)濟(ji)時(shi)代(dai)。