綠色氫氣是德國(guó)化工行業(yè)減排的關(guān)鍵

無(wú)論是作為季節(jié)性能源儲(chǔ)存還是零排放航空的巨大希望，氫長(zhǎng)期以來(lái)一直被視為是碳中和不可或缺的技術(shù)路徑。同時(shí)，氫已經(jīng)是化學(xué)行業(yè)的一種重要商品，目前該行業(yè)是德國(guó)最大的氫氣用戶。2021年，德國(guó)的化工廠消耗了110萬(wàn)噸氫氣，這相當(dāng)于37太瓦時(shí)的能源，約占德國(guó)氫氣使用量的三分之二。

 

氫能經(jīng)濟(jì)路線圖

 

根據(jù)德國(guó)氫能特別工作組的研究，在2045年實(shí)現(xiàn)既定的碳中和目標(biāo)之前，化學(xué)工業(yè)對(duì)氫的需求可能會(huì)上升到220太瓦時(shí)以上。該研究的團(tuán)隊(duì)由來(lái)自化學(xué)工程和生物技術(shù)學(xué)會(huì)（DECHEMA）和美國(guó)國(guó)家科學(xué)與工程院（acatech）的專家組成，他們的任務(wù)是設(shè)計(jì)建設(shè)氫經(jīng)濟(jì)的路線圖，以便讓商業(yè)、行政和政治領(lǐng)域的參與者共同了解氫經(jīng)濟(jì)的潛在未來(lái)前景以及創(chuàng)建氫經(jīng)濟(jì)所需的步驟。該項(xiàng)目已從德國(guó)教育和研究部以及德國(guó)經(jīng)濟(jì)事務(wù)和氣候行動(dòng)部的預(yù)算中獲得425萬(wàn)歐元的補(bǔ)貼。該項(xiàng)目涉及的領(lǐng)域之一是化學(xué)工業(yè)（不包括煉油廠），每年的溫室氣體排放量約為112公噸二氧化碳當(dāng)量。這約占德國(guó)總排放量的15%，盡管該行業(yè)僅占總能源消耗的7%左右。

 

化工行業(yè)能源消費(fèi)和排放的明顯不匹配是因?yàn)樵撔袠I(yè)使用化石燃料作為基本材料。化學(xué)工業(yè)不僅使用煤炭、石油和天然氣作為能源，還將這些資源作為原料分解為元素，主要是碳和氫，以便重新組合生產(chǎn)化工產(chǎn)品。這就是該行業(yè)生產(chǎn)氨和甲醇等基本材料的方式，然后將其進(jìn)一步加工成塑料和人造樹脂、化肥和油漆、個(gè)人衛(wèi)生用品、清潔劑和藥品。所有這些產(chǎn)品都含有化石燃料，有些甚至完全由化石燃料組成，燃燒或消費(fèi)產(chǎn)生的溫室氣體占該行業(yè)排放量的一半，另一半來(lái)自轉(zhuǎn)化過(guò)程。

 

綠色氫氣是可持續(xù)化工行業(yè)的關(guān)鍵

 

因此，即使化工行業(yè)的能源完全來(lái)自可持續(xù)能源，也只能將排放量減半。化學(xué)工業(yè)可以通過(guò)從化石（灰色）氫轉(zhuǎn)向可持續(xù)（綠色）氫，將其排放量減半以上。迄今為止，氫氣幾乎完全由化石燃料生產(chǎn)。德國(guó)從可再生能源中獲得約5%的氫氣，在國(guó)際上處于領(lǐng)先地位。到2045/2050年，德國(guó)氫氣需求將增長(zhǎng)六倍多，達(dá)到220太瓦時(shí)以上。需求峰值可能高達(dá)283太瓦時(shí)，相當(dāng)于當(dāng)前消耗量的7.5倍。