氢经济中一个更有趣的问题是氢本身。它将从哪里来?在化石燃料经济中,你只需将化石燃料从地下泵出(参见18新利最新登入石油钻探工作原理)并改进它(参见18新利最新登入炼油是如何运作的).然后把它作为能量来源燃烧。
我们大多数人认为石油、汽油、煤炭和天然气是理所当然的,但实际上它们是非常神奇的。这些化石燃料代表储存太阳能几百万年前的。数百万年前,植物生长使用太阳能为他们的成长提供动力。它们死了,最终变成了石油、煤炭和天然气。当我们从地下抽取石油时,我们“免费”利用了那个巨大的太阳能仓库。每当我们燃烧一加仑汽油,我们就会释放储存的太阳能。
在氢经济中,没有可以开发的仓库。我们必须实时创造能量。
氢有两种可能的来源:
- 水的电解-利用电,很容易分裂水分子,产生纯氢和纯氧。这个过程的一个很大的优点是您可以在任何地方进行。例如,你可以在你的车库里有一个盒子,从自来水中产生氢气,你可以用这些氢气为你的汽车提供燃料。
- 改革化石燃料石油和天然气含有碳氢化合物——由氢和碳组成的分子。使用一种叫做燃料处理器或者一个改革者在美国,你可以相对容易地将碳氢化合物中的氢从碳中分离出来,然后使用氢。你将剩余的碳以二氧化碳的形式排入大气。
当然,第二种选择有点不合常理。你正在使用化石燃料作为氢经济的氢来源。这种方法减少了空气污染,但它既不能解决温室气体问题(因为仍然有碳进入大气),也不能解决依赖问题(你仍然需要石油)。18新利最新登入然而,这可能是向氢经济过渡期间采取的一个很好的临时步骤。当你听说现在汽车公司正在开发“燃料电池动力汽车”时,几乎所有的汽车公司都计划将氢燃料用于汽车燃料电池从汽油中改革者.这是因为汽油是一种很容易获得的氢的来源。在每个角落都有像加油站一样的“氢站”之前,这是获取氢来为汽车燃料电池提供动力的最简单的方法。
关于第一种选择的有趣之处在于,它是真正的氢经济的核心。有一个纯氢经济,氢必须从可再生能源而不是化石燃料,这样我们就不会向大气中释放碳了。有足够的电力将氢从水中分离出来,并产生氢气电不使用化石燃料,将是我们在创造氢经济中看到的最大变化。
贝斯沃特发电站(澳大利亚新南威尔士州)通过使用加压蒸汽运行汽轮发电机来发电。
|
电解水的电从何而来?目前,大约68%的人(参考)所产生的电力美国来自煤或天然气。所有的发电能力都必须被氢经济中的可再生能源所取代。此外,现在用于运输的所有化石燃料能源(在汽车、卡车、火车船,飞机)将不得不转化为氢气,而氢气也将通过电力产生。换句话说,为了满足交通运输的需求,该国的发电能力必须翻一番,然后所有的发电能力都必须从化石燃料转换为可再生能源。在那一点上,也只有在那一点上,进入大气的碳流才会停止。
现在有几种不同的不使用化石燃料的发电方法:
从右上起顺时针方向:太阳能发电站;核电站;水电站;风力涡轮机
|
在美国,目前大约20%的电力来自于核7%来自水力发电.太阳能、风能、地热和其他能源只提供5%的电力——几乎不足以产生影响。
在未来,除非出现一些技术突破,否则创造氢经济可能会发生以下两件事之一:核电或太阳能发电能力将大幅提高。请记住,在纯氢经济中,发电能力将必须增加大约一倍,因为所有目前来自石油的运输能源将不得不被电力生成的氢气所取代。因此,发电厂的数量将翻倍,所有的化石燃料发电厂将被取代。
发电问题可能是氢经济的最大障碍。一旦这项技术得到改进并变得便宜,氢燃料电池汽车就可以取代汽油内燃机在十几二十年的时间里。但是将发电厂改为核能和太阳能可能不是那么容易。核能有政治和环境问题,和太阳能发电目前有成本还有选址问题。