氫燃料應該主要用于航空等行業或工業過程不能充電,發現的一個研究小組。 生產這些燃料太低效的、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或房子加熱。 對大多數行業來說,直接使用電力例如電池電動汽車或熱泵更經濟意義。 普遍依靠氫燃料而不是和保持燃燒技術威脅進一步鎖定化石燃料依賴和溫室氣體排放。

“氫燃料可以是一個偉大的清潔能源載體——然而偉大的也是他們的成本和相關的風險,”法爾說,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十年。 賭他們的廣泛使用可能會增加化石燃料的依賴:如果我們堅持燃燒技術和希望與氫燃料喂養它們,而這些是過于昂貴和稀缺,那么我們將會進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期氣候變化的目標。”

 “我們應該因此優先考慮那些珍貴的氫燃料應用程序,他們是不可或缺的:長途航空、化工生產的原料,鋼鐵生產和潛在的一些高溫工業過程,“Ueckerdt說。 “這些都是行業和應用程序,我們幾乎不能直接使充電。” 研究人員確定一個“merit-order氫和e-fuel需求”:一個優先化的使用這些新的燃料。

所謂的綠色氫是經歷了一個過程叫做電解。 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添加碳從有限公司2。 由此產生的電燃料或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程和燃燒引擎直接替代化石燃料,因此,“貢納·Luderer說論文的合著者。 “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倍的發電是必要的,這取決于應用程序和相應的技術,”合著者羅曼·薩基說保羅謝勒研究所。 “效率損失發生在供應方面,在氫燃料的生產過程,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。 “如果與當前電力混合,產生氫燃料會增加,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、卡車和飛機會產生溫室氣體排放的三到四倍比使用化石燃料。” 相比之下,電動汽車或卡車導致溫室氣體排放量相當于或低于柴油或汽油車已經基于今天的電力混合在大多數國家,研究人員展示一個完整的“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的生產。

“只有真正為此電力系統做氫燃料成為一個有效的方法來幫助穩定我們的氣候,”喬丹Everall合著者說。 “氫燃料顯然需要建立大量的額外的可再生能源生產設施。”

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,如果有持續的技術進步驅動有限公司2價格補貼和成氫和相關行業的投資,到2050年這些公司2減排成本可以下降到大約20歐元液態和氣態e-fuels 270歐元。因此,隨著有限公司2氫燃料價格到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。