尽管氢是一种清洁能源载体（燃料），但它的生产大大增加了全球碳足迹。此外，环保的氢气生产成本很高。但是有一个更好的解决方案：生物质气化。

什么是生物质气化？

生物质是任何可再生的有机材料，例如农作物残留物、有机城市固体垃圾、林业废物和动物废物。在高温下将这些资源转化为燃料和气体就是气化。生物质气化是从有机、可再生原料生产生物燃料。

在此过程中，生物质在 150 °C 下脱水，然后在带有氧化剂的气化炉中加热至 800–900 °C。由于热量增加，干燥的废渣会降解，然后复杂的固体碳氢化合物分解成可燃气体，例如氢气和合成气。这些气体一旦被分离和净化就可以用作燃料。

目前如何使用生物质气化？

1、生产煤气

称为发生炉气的可燃气体的形成是由气化过程中生物质的不完全燃烧引起的。生产气体可以为内燃机提供动力，替代炉油，并制造甲醇，可用作热机燃料和工业的化学原料。

2、合成气

生物质在较高温度下用氧化剂气化产生合成气。合成气可用于加热和生产合成化合物，如氨、甲醇和二甲醚。

3、制氢

氢气可以通过生物质气化产生。该方法利用高温和低压下的热化学反应。由于这个过程，会产生氢气、一氧化碳、甲烷、二氧化碳和其他气体。

如果目标是优化氢气生产，则该过程应包括合成气净化、提高 H 2浓度的水煤气变换反应和储存 CO 2排放的碳捕获技术。使用碳捕获和储存，生物质制氢是产生净负 CO 2排放的唯一方法。

通过生物质气化生产氢气有助于解决两个关键的环境问题：不断增长的废物库存和碳密集型氢气生产方法。

氢作为燃料的重要性及其对环境的影响/《巴黎协定》目标

氢 (H) 是地球上最常见的元素，尽管它在正常条件下并不单独存在。由于其反应特性，它可以迅速与其他元素结合形成不同的有机和无机化合物，例如水 (H 2 O)。

有几种生产氢气的方法，每种方法在成本和环境友好性方面都有自己的优点和缺点。氢气合成过程中排放的二氧化碳越多，其生产对环境的益处就越小。

工业中氢气的传统用途

氢气已用于炼油和化工行业。根据国际能源署的数据，全世界每年生产约 6900 万吨氢气。总共有 63% 用于化学工业，31% 用于炼油，6% 用于加工，不到 1% 用作汽车、卡车和火箭的燃料。

氢能如何帮助实现《巴黎协定》的目标？

氢气的能量密度（33 kWh/kg）远高于汽油和柴油（约12 kWh/kg），是一种极好的能量载体或燃料。氢气最显着的好处是它是一种清洁燃料，因为在燃烧时，只会形成水作为副产品，而不会排放任何有害气体。

它有可能使降低碳排放既关键又复杂的经济部门和工业过程脱碳。

但仅在最近十年，在工业化国家积极实施减少向大气中 CO 2排放的环境计划以及签署《巴黎气候协定》的背景下，氢开始被视为碳氢燃料的真正替代品。

需要什么？

以具有竞争力的成本进行大规模氢气生产的创新对于向零碳排放过渡和将全球变暖降至 1.5°C 至关重要。测试和优化各种技术，包括利用碳捕获技术从天然气中生产氢气的甲烷热解和等离子体化学方法，对于实现深度脱碳以实现《巴黎气候协定》中设定的目标至关重要。

虽然新的氢经济远未实现，受到经济限制和许多最终用途技术不成熟的阻碍，但 H 2具有潜在的重要作用。作为一种燃烧时不会留下碳足迹的燃料，氢可以成为新能源可再生能源关键问题的解决方案。

未来展望

氢作为燃料的潜力早已得到认可。随着世界急于限制全球变暖的影响，它作为无排放能源运输工具的潜力正在被重新发现。它具有使运输、供暖系统和工业运营脱碳的潜力，这些目前通过可再生能源脱碳具有挑战性。