氢能缘何受瞩目
2021-12-09
中国科学探险 2021年5期

近年来,世界各国正以前所未有的速度推进氢能产业发展。国际氢能委员会与麦肯锡联合发布的报告显示,目前已有30多个国家和地区发布了氢能发展路线图,到2030年,全球在氢能项目上的投资将达到3000亿美元。
氢能是氢元素在物理与化学变化过程中释放的能量。氢气和氧气可以通过燃烧产生热能,也可以通过燃料电池转化成电能。氢气不仅来源广泛,还具有导热良好、清洁无毒和单位质量热量高等优点,相同质量下所含热量约是汽油的3倍,是石油化工重要原料和航天火箭动力燃料。随着应对气候变化、实现碳中和的呼声日益高涨,氢能在改变人类能源体系方面被寄予厚望。
氢能之所以备受青睐,不仅在于其释放过程中的零碳排放,还在于氢气可作为储能载体,弥补可再生能源波动性、间歇性等短板,促进后者的大规模发展。比如,德国政府正在推动的“电力转化气体”技术,通过制取氢气来存储不能及时利用的风电、太阳能发电等清洁电力,并将氢气长距离输运以进一步有效利用。除了气态,氢气还能以液态或固态氢化物出现,具有多種储运方式。作为难得的“耦合剂”型能源,氢能既可实现电力和氢气之间的灵活转化,又能搭建“桥梁”实现电、热、冷乃至固体、气体、液体燃料的互联互通,构建更加清洁高效的能源体系。
形式多样的氢能有着多元的应用场景。截至2020年底,全球氢燃料电池汽车保有量较上一年度增加38%。氢能的大规模应用正从汽车领域逐步拓展至其他交通、建筑和工业等领域。……
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