绿色氢正处于起步阶段

氢对世界工业的影响

　　随着地球竞相建立化石燃料的替代品以实现净零目标，绿色氢气可能成为一种强大的新能源生产形式。氢气最近被称为减少排放的“瑞士军刀” - 这表明未来拥有负担得起的绿色氢气将是清洁能源的“巨大突破”。

　　说在广泛采用绿色氢的道路上存在障碍将是轻描淡写的。然而，如果这些可以被克服，这种形式的能量可以帮助迎来一个非常不同的世界。

　　氢气的潜在用例是广泛而多样的。绿色氢气 - 使用100%可再生能源的电解槽将水分解成氢气和氧气的过程 - 可以用作替代燃料。这可以通过燃料电池或动力车辆(如运输船，火车和航空旅行)提供能量存储。

　　由于绿色氢处于起步阶段，目前尚不清楚它在这些应用中的实践效率如何。私营部门公司和政府都对探索该领域表现出了浓厚的兴趣。奥地利、丹麦和中国只是少数几个通过启动国家绿色氢能战略进行重大投资的国家。

　　为了实现绿色或低碳氢的好处，前方必须克服障碍。由于绿色氢正处于起步阶段，因此大部分供应链正在开发中。有关效率、退化、耐用性、弹性、密度和电力容量的问题都需要解决。

　　其中，一些最紧迫的问题是储存和运输。总之，要实现可行的绿色氢基能源，需要取得技术进步。压缩储氢需要大量的能量，而储氢材料的耐久性和化学反应的可能性带来了潜在的安全问题。在某些环境条件下的散装储存也可能导致污染 - 这意味着即使在其他储存或运输挑战得到解决之前，也需要额外的净化才能使用。

　　与此同时，氢气的运输需要安装专门的管道，以及与建设这些庞大的供应网络相关的所有伴随成本和交货时间。更复杂的是，由于“脆化”，现有的天然气管道网络不能直接用于氢气，这是金属或聚乙烯管道被削弱的过程，从而增加了泄漏的风险。

　　总之，目前的氢气输送管道基础设施不足以满足未来的需求，改造与目前的技术水平是不现实的。

　　解决这些复杂性还意味着绿色氢将需要大量的投资和“工业4.0”友好的数字基础设施来测量，维护和最大化效率。对于工业来说，市场上自然有无限的机会来研究，创新和创建这些系统。

　　技术参与者在优化绿色氢供应链方面也发挥着关键作用。

　　对于一个干净，安全和高效的生态系统，可以通过机器学习(ML)优化氢气的生产和储存。这些可以与使用ML见解的需求建模集成，氢气生产的预测也可以与地理信息系统映射一起使用。总之，这些将指定效率，并在操作或硬件错误发生之前发现它们，从而节省泄漏问题和维修成本。

　　然而，即使面临这些技术挑战，一个成功的绿色氢生态系统也将对工业、宏观经济气候和地缘政治产生深远的影响——而且，与每一次重大变化一样，并非所有这些变化都是明确的积极因素。

　　虽然绿色氢气生产存在许多未知数，但各行各业可以期待绿色低碳氢气的增长。在追求到2050年全球能源系统脱碳的雄心勃勃的目标的过程中，世界可能看起来像一个非常不同但更环保的地方。