氫燃料應該主要用于航空等行業(yè)或工業(yè)過(guò)程不能充電,發(fā)現的一個(gè)研究小組。 生產(chǎn)這些燃料太低效的、昂貴的和他們的可用性不確定,廣泛取代化石燃料例如在汽車(chē)或房子加熱。 對大多數行業(yè)來(lái)說(shuō),直接使用電力例如電池電動(dòng)汽車(chē)或熱泵更經(jīng)濟意義。 普遍依靠氫燃料而不是和保持燃燒技術(shù)威脅進(jìn)一步鎖定化石燃料依賴(lài)和溫室氣體排放。
“氫燃料可以是一個(gè)偉大的清潔能源載體——然而偉大的也是他們的成本和相關(guān)的風(fēng)險,”法爾說(shuō),他是這項研究的主要作者Ueckerdt從波茨坦氣候影響研究所(PIK)。 “基于氫燃料作為環(huán)球氣候解決方案可能是一些虛假的承諾。 當他們非常多才多藝,他們不應該預期廣泛取代化石燃料。 氫燃料可能是稀缺的,而不是競爭至少另一個(gè)十年。 賭他們的廣泛使用可能會(huì )增加化石燃料的依賴(lài):如果我們堅持燃燒技術(shù)和希望與氫燃料喂養它們,而這些是過(guò)于昂貴和稀缺,那么我們將會(huì )進(jìn)一步的石油和天然氣燃燒和排放溫室氣體。 這可能危及短期和長(cháng)期氣候變化的目標。”
“我們應該因此優(yōu)先考慮那些珍貴的氫燃料應用程序,他們是不可或缺的:長(cháng)途航空、化工生產(chǎn)的原料,鋼鐵生產(chǎn)和潛在的一些高溫工業(yè)過(guò)程,“Ueckerdt說(shuō)。 “這些都是行業(yè)和應用程序,我們幾乎不能直接使充電。” 研究人員確定一個(gè)“merit-order氫和e-fuel需求”:一個(gè)優(yōu)先化的使用這些新的燃料。
所謂的綠色氫是經(jīng)歷了一個(gè)過(guò)程叫做電解。 裂縫穩定的H2阿水分子成氫和氧,很多的電力是必要的。 氫可以用于合成碳氫化合物燃料通過(guò)添加碳從有限公司2。 由此產(chǎn)生的電燃料或e-fuels更容易比電力或純氫儲存和運輸。 “最重要的是,e-fuels可以在傳統的燃燒過(guò)程和燃燒引擎直接替代化石燃料,因此,“貢納·Luderer說(shuō)論文的合著(zhù)者。 “然而,鑒于他們有限的可用性,這是錯誤的認為這樣可以完全取代化石。”
“我們正在遠離100%可再生電力,因此有效地利用是關(guān)鍵。 然而,如果我們使用氫燃料而不是直接電氣化替代品,2 - 14倍的發(fā)電是必要的,這取決于應用程序和相應的技術(shù),”合著(zhù)者羅曼·薩基說(shuō)保羅謝勒研究所。 “效率損失發(fā)生在供應方面,在氫燃料的生產(chǎn)過(guò)程,并在需求方面,內燃機比電子浪費更多的能源。”
“能源效率導致脆弱的氣候效益低,”薩基說(shuō)。 “如果與當前電力混合,產(chǎn)生氫燃料會(huì )增加,而不是減少,溫室氣體的排放。 2018年德國電力混合,使用氫燃料汽車(chē)、卡車(chē)和飛機會(huì )產(chǎn)生溫室氣體排放的三到四倍比使用化石燃料。” 相比之下,電動(dòng)汽車(chē)或卡車(chē)導致溫室氣體排放量相當于或低于柴油或汽油車(chē)已經(jīng)基于今天的電力混合在大多數國家,研究人員展示一個(gè)完整的“從搖籃到墳墓”的生命周期分析的基礎上,也包括那些排放與電池相關(guān)的生產(chǎn)。
“只有真正為此電力系統做氫燃料成為一個(gè)有效的方法來(lái)幫助穩定我們的氣候,”喬丹Everall合著(zhù)者說(shuō)。 “氫燃料顯然需要建立大量的額外的可再生能源生產(chǎn)設施。”
即使假設100%可再生電能,避免一噸公司的成本2排放量為液體使用氫燃料將目前800歐元和1200歐元的氣體燃料,研究人員計算出。 這是遠高于目前的有限公司2價(jià)格在歐洲排放交易計劃,例如目前低于50歐元/噸。 然而,如果有持續的技術(shù)進(jìn)步驅動(dòng)有限公司2價(jià)格補貼和成氫和相關(guān)行業(yè)的投資,到2050年這些公司2減排成本可以下降到大約20歐元液態(tài)和氣態(tài)e-fuels 270歐元。因此,隨著(zhù)有限公司2氫燃料價(jià)格到2040年可能成為成本競爭力的可能。 這是太晚了對于那些領(lǐng)域直接電氣化替代品存在,鑒于溫室氣體減排的緊迫性穩定我們的氣候。