氢革命将加速向绿色经济的过渡，使化石燃料时代的终结更加接近。

什么是绿氢？

氢是地球上最常见的化学元素，占所有物质的 75%。然而，通常在存在其他化学成分的情况下发现它，例如氧气形成水或碳形成有机化合物。

氢不是一种基本能源，而是一种能量载体，这意味着它必须通过化学过程产生。

绿氢是一种利用可再生能源生产的氢，是一种清洁、可持续的燃料，污染指数为零，可用作能源和原材料。它还用于主要工业部门的脱碳。

绿色氢气是如何产生的？

为了使氢气保持清洁，其生产过程不得排放。获得零排放氢气的最简单方法是通过电解或热化学循环分解水。

电解

在电解中，电解槽用于使用水生产氢气。当电流通过质子交换膜 (PEM) 传递到阴极和阳极时，水被分解成氢和氧成分，它们以气体的形式释放出来，可以很容易地储存起来。

热化学循环

该过程使用金属氧化物在特定温度下与水蒸气反应，释放氢气。它是在中等温度（约 700 摄氏度）下生产的，可以利用来自聚光太阳能热电厂的太阳热量达到该温度。

绿色氢电解槽

当电力由可再生能源提供给电解槽时，不会排放温室气体，它就变成了绿色的氢电解槽。

绿氢与蓝氢

蓝色氢气是通过天然气重整产生的；碳捕获系统部分或完全捕获释放的 CO 2排放。蓝氢只能减少其生产过程中的排放，并不能完全消除它们。

绿色氢是使用无排放的可再生资源生产的，使其成为最清洁和最可持续的氢。

绿色氢的最新发展

壳牌荷兰氢能 I 项目

壳牌计划于 2024年在鹿特丹开设一座绿色氢气工厂。在建的海上风电场将为荷兰一号氢气项目提供电力。壳牌将使用可持续的 H 2对其炼油厂的生产进行脱碳。

来自未来城市的绿色氨

世界绿色 H 2生产中心之一将是沙特阿拉伯未来的 Neom 城市。2026年，大型绿色氢气制氨装置将建成投产。该项目由沙特能源公司ACWA Power和美国工业气体专家Air Products实施。

绿色氢能运输

在澳大利亚，矿业公司 FMG 正在开发一项新业务。其子公司 Fortescue Future Industries 将为美国 Hyzon 公司的进口氢气巴士和卡车生产绿色氢气。

加州阳光下的电解

在美国，汽车氢燃料系统专家 Plug Power 于 2021 年 9 月宣布，计划到 2024 年在加利福尼亚州西海岸建造最大的液态绿色氢工厂。电解将使用太阳能发电厂的能源进行。

绿氢如何应用于不同行业？

在钢铁制造业中，焦炭将铁矿石还原为铁。

一家瑞典合资公司 HYBRIT 使用绿色氢代替焦炭从矿石中提取铁，从而释放出水而不是二氧化碳作为副产品。氢气是利用可再生能源和无化石水电解生产的，从而实现无排放钢铁制造。

炼油厂使用大量氢气对原油进行脱硫以生产汽油和柴油。氢气是在炼油厂通过蒸汽甲烷重整制得的，导致高 CO 2排放。

德国的 REFHYNE 项目目前正在引入通过在炼油厂设置大型电解槽来生产绿色氢气的方法，该电解槽可以使氢气的使用脱碳。

绿色氢能汽车

丰田Mirai中的燃料电池通过化学反应将氢和氧结合在一起。电力是化学反应的副产品，用于为汽车的电动机提供动力。为车辆提供动力的唯一副产品是水。现代、梅赛德斯-奔驰和宝马等许多其他汽车制造商也在开发绿色氢燃料电池汽车。

加利福尼亚的一家初创公司ZeroAvia一直在研究氢电动飞机。在三年内，它成功吸引了 3770 万美元的投资。

绿色氢植物

西班牙最大的绿色氢气工厂 Puertollano 工厂将于今年投入运营。调试测试已经开始，第一个氢分子已经产生。电解氢所需的能量将来自容量为 100 兆瓦的光伏电站。生产的绿色氢气将用于 Puertollano 的 Fertiberia 氨厂。

在智利的蓬塔阿雷纳斯市，Enel 集团已开始建设其首个工业规模的绿色氢气生产工厂。

绿色氢的工业规模生产是通过电解水获得的。电解槽由 3.4 兆瓦的风力涡轮机提供动力，确保产生清洁能源。获得的氢气将用于生产绿色甲醇，转化为生物燃料。

印度石油有限公司（OIL）在阿萨姆邦开设了印度第一家纯度为 99.999% 的绿色氢气工厂。该工厂每天可生产 10 公斤氢气，由一个 500 千瓦的太阳能发电厂使用 100 千瓦的 AEM 电解槽阵列供电。

绿色氢的未来展望

绿氢在应对气候变化方面的重要性在于它能够在脱碳更具挑战性的领域取代化石燃料。

它可以成为全球寻求可持续能源和零排放经济的关键推动力。