蓝氢研究发现它对气候不友好,引发了关于排放的激烈辩论

最近的一项研究对所谓的“蓝色氢”的绿色认证提出了质疑,并在科学界引起了轰动。

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肖恩·盖洛普/盖蒂图片社

蓝氢是一种通常从天然气中提取的绿色燃料,长期以来一直被吹捧为气候解决方案,但上周发布的一项有争议的同行评议研究认为,蓝氢的生产与温室气体的高排放有关。

康奈尔大学生态学和环境生物学教授罗伯特·豪沃斯和斯坦福大学土木与环境工程学教授马克·雅beplay体育官网电脑各布森说,与燃烧煤炭和天然气产生热量相比,蓝色氢气的排放量要多20%。

氢气本身被认为是一种清洁燃料,因为它可以用来产生能量或热量,而不向大气中释放除水蒸气以外的温室气体。长期以来,许多研究人员一直认为,蓝色氢应该在全球能源系统的脱碳中发挥作用,因为它有可能被用于各种车辆的动力和发电。

例如,国际能源机构(IEA)认为,为了减少能源排放,到2050年氢应占全球能源需求的13%左右。拜登政府欧盟(eu),联合王国回到不同程度的蓝色氢。

最重要的是,蓝色氢也被化石燃料公司推广,包括埃克森美孚而且英国石油公司这些公司将其视为新的收入来源。

然而,该研究认为,从天然气中生产蓝色氢一点也不清洁。

“政治力量可能还没有跟上科学的步伐,”霍沃斯说.即使是进步的政治家可能也不明白他们投票的目的。蓝色氢听起来很好,很现代,听起来像是通往我们能源未来的道路。它不是。”

蓝色氢的生产是能源密集型的。它需要天然气的提取和运输。气体中的甲烷经过蒸汽、加热和压力产生氢气,这一过程会产生作为废物的二氧化碳。让氢变成“蓝色”(而不是“灰色”氢美国的碳足迹要高得多),因此产生的二氧化碳必须被捕获并储存起来,以确保它不会最终进入大气。

该研究认为,蓝色氢的碳足迹非常高的主要原因是,天然气生产导致了大量甲烷排放。在20年的时间里,甲烷在大气中吸收热量的能力是二氧化碳的80多倍。

此外,我们的分析没有考虑运输和储存捕获的二氧化碳的能源成本和相关的温室气体排放。即使不考虑这些因素,蓝色氢气也会对气候产生重大影响。我们不认为蓝色的氢可以被认为是‘绿色的’。”

科学的争论

一些研究人员认为“蓝色氢气有多绿?”的研究是有缺陷的,因为作者假设大约3.5%的甲烷被提取到大气中。

吉勒斯·范·登·伯克尔来自荷兰的能源分析师告诉“树拥抱者”,其他估计的泄漏数字在1.4%到2.3%之间——尽管他指出,也有更高的估计。

此外,Van den Beukel说,如果研究作者分析的是100年而不是20年的排放量,他们会发现蓝色氢对气候更友好。

他认为,“你当然可以减少蓝色氢的碳足迹;这是否足以使它成为一个值得支持的有吸引力的选择是另一回事。”

Van den Beukel说,北海天然气田的严格监管和高技术标准导致甲烷排放非常低。

“真正的问题是:你能在美国也达到类似的水平吗?”对于页岩气来说,由于单井产量较低,要达到类似的低排放将更加困难。但肯定会比现在低很多,”他补充道。

不过,Van den Beukel认为,“低碳氢”应该在脱碳的未来发挥作用,“用于难以通电的应用,如长途和中程航空和航运,工业供热,钢铁生产。”

尽管网上对这项研究的说法展开了激烈的争论,一些人声称该研究的作者“精心挑选”了他们的数据来制造氢气“看坏,”而其他人则表示研究揭露了一些残酷的事实关于氢气生产的问题,英国领导人杰克逊(Christopher Jackson)辞职,称他确信蓝色氢是安全的错误的答案气候变化。

杰克逊说:“30年后,我们的后代会问今天在能源部门工作的每一个人,我们做了什么来防止即将到来的气候灾难。我坚信,如果我对蓝色氢保持沉默,那就是对子孙后代的背叛。蓝色氢往好了说,是一种昂贵的分散注意力的手段,往坏了说,是对继续使用化石燃料的锁定,这将保证我们无法实现脱碳目标。”

低估了甲烷排放

在很大程度上,争论的焦点是如何估计化石燃料行业的甲烷排放量,该行业每年排放到大气中的甲烷约有四分之一来自该行业。

根据国际能源署的研究,仅去年一年,化石燃料公司就向大气中排放了7000万吨甲烷。

“假设一吨甲烷相当于30吨二氧化碳,这些甲烷的排放量与欧盟能源相关的二氧化碳排放总量相当。”IEA表示

国际能源署估计,为了防止气候变化的最坏影响,全球需要在未来十年中将甲烷排放量削减70%,联合国将甲烷称为“我们在未来25年减缓气候变化的最有力杠杆”,这在很大程度上是因为削减甲烷排放应该比减少二氧化碳排放更直接。

然而,专家们一直认为化石燃料行业的甲烷排放是有害的可能低估了.美国环境保护基金会的一项研究发beplay体育官网电脑现,2012年至2018年期间,化石燃料运营产生的实际甲烷排放量比美国环保署估计的高出60%。今年早些时候发布的一篇同行评议论文也发现,化石燃料公司的甲烷排放量比之前认为的要高。

周三,350.org的联合创始人Bill McKibben加入了关于蓝色氢气的争论发表在《纽约客》上的一篇文章中蓝色氢气可能会导致更多的甲烷排放。他写道:

“当然,减少大气中甲烷的第一种方法是停止建造任何与天然气有关的新东西:停止安装燃气灶台和燃气炉,并替换电器。停止建造新的燃气发电厂,取而代之的是太阳能、风能和电池。而且,正如恒星能源学者鲍勃·豪沃思和马克·雅各布森的一项非常重要的新研究所强调的那样,无论如何都不要开始使用天然气生产氢气,即使你在这个过程中捕获了碳排放。”
观点的文章来源
  1. 罗伯特·W·豪沃思和马克·z·雅各布森。”蓝氢有多绿?能源科学与工程, 2021年,doi: 10.1002 / ese3.956

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