綠氫是暖氣的未來嗎?第一所配備清潔氫氣鍋爐的歐盟學校內

位於卡皮的安東尼奧·梅烏奇(Antonio Meucci) 公立高中看起來與歐洲其他任何一所高中都很相似:學生們熱切地等待午休時間,教授們在動力和辭職的高峰期中度過,而看門人則負責管理大廳。

但在校園的一個遙遠的角落裡,一座神秘的圍欄結構從樹林中出現。只有專業技術人員才能接觸到,結構上的面板暗示了其用途:H2 氫氣。

該建築包含第一台為歐盟教育場所供暖的綠色氫動力鍋爐,並且具有零排放潛力。

那麼,綠色如何鍋爐工作?這項技術能否徹底改變我們的暖氣系統,使其更具永續性?

為了找到答案,Euronews Green 前往卡皮與該項目的主角進行了交談,並就氫動力供暖的利弊與專家進行了交談。

綠氫鍋爐的潛力

Meucci 的綠色氫鍋爐由 Coopservice 於 2020 年設計,該公司是摩德納省組織的提案徵集的獲勝申請人。該計畫於 2023 年 1 月 20 日啟動,以其前瞻性的方法贏得了廣泛讚譽。

這一時機與歐盟對氫日益增長的興趣一致。歐盟綠色新政的推出和俄羅斯入侵烏克蘭激勵成員國探索更永續、更節能的化石燃料替代品。

就在那時綠氫成為一個潛在的解決方案。

綠氫由再生能源生產,不會造成污染,並簡化了能源的運輸和儲存。新燃料是許多歐洲金融計畫的重點能源轉型,旨在降低其高昂的生產成本。

西班牙和德國是綠氫生產領域最有前途的歐盟國家之一,但義大利也在發揮自己的作用,開發像梅烏奇鍋爐這樣的計畫。

綠色氫氣鍋爐如何運作?

該系統透過一種稱為電解的化學過程為高中體育館供暖。

「綠氫是由我們在太陽能發電場上建造的光伏[太陽能]園區產生的可再生能源生產的。屋頂該專案的工程師 Annalisa Vita 解釋道。

「這種再生能源引發電解,這意味著它將水分解成氧氣和氫氣。氧氣被釋放到空氣中,而氫氣則儲存在容器中。

由於氫氣的儲存能力,綠色氫氣鍋爐比簡單的可再生能源加熱更可靠。

「在灰色的日子裡,太陽能板單獨並不能產生太多能量。但氫可以讓我們儲存晴天的剩餘能量並在冬季使用,」維塔解釋道。

這項特性非常適合卡爾皮等義大利北部城市,那裡的冬季天空經常被雲霧覆蓋。

氫驅動鍋爐還有另一個優點:它不需要產生任何排放。

「Meucci 的鍋爐以及摩德納省的其他 20 個能源項目預計每年可減少 717 噸二氧化碳排放量,相當於 700 輛汽車一年排放的二氧化碳量,」Vita 說。

同樣,這一點對於位於受污染的波河谷的卡爾皮來說尤其重要。在視察學校時,地方政府針對令人震驚的空氣品質數據擴大了緊急措施。

那麼,如果綠鍋爐有這麼多優點,為什麼我們所有的家庭、工廠和學校都還沒有採用這項技術來暖氣呢?

綠氫鍋爐的局限性

在暖氣系統中採用綠氫面臨障礙,主要是由於其成本。 Meucci 的計畫獲得了 35 萬歐元的投資,這筆資金說明了廣泛實施類似計畫所面臨的財務障礙。

此外,歐洲綠氫供暖結構必須遵守嚴格的安全法規,這往往會降低其能源效率。

「我們設計的鍋爐是為了未來使用 100% 氫氣,但目前它的運行溫度為 20% 氫氣和 80%甲烷由於安全規則,」Vita 解釋道。

這種混合系統減輕了與氫氣可燃性和燃燒產生的氮氧化物排放相關的風險,但也降低了系統的能源效率。

最後但並非最不重要的一點是,專家們對於使用綠氫在暖氣系統中。

2022 年,國際能源總署 (IEA) 預測,到 2030 年,氫在供暖方面的作用將「微不足道」。

IEA 永續發展、技術和前景總監 Laura Cozzi 在發給 Euronews Green 的澄清電子郵件中承認氫在鋼鐵等難以脫碳產業中的作用,水泥和石化產品。

不過,她強調,住宅暖氣電熱泵同樣環保,同時提供更低的散熱和營運成本。

烏得勒支大學永續能源助理教授哈米德·阿斯蘭內賈德也有類似的觀點。

「氫是一個很好的解決方案,但它並不能解決所有問題,」他說。 「對於房屋和健身房等不需要高溫的地方,電動熱泵可以像綠氫一樣更節能和永續。

「但對於需要更高溫度的地方,例如玻璃和鋼鐵工廠,綠氫更好」。

綠氫之旅:就像手機一樣?

儘管存在科學上的疑問,卡皮的綠氫倡議仍被社區譽為邁向永續發展的一步。

在帶我們參觀公園時,院長 Viviana Valentini 和她的學生對為公園提供的永續機會充滿熱情學校並期待該項目的擴展。

儘管願意接受圍繞它的科學辯論,工程師維塔仍然相信綠氫的潛力。

「也許氫的能源效率不如其他來源,但如果我們想找到一種更環保的解決方案來建立未來的綠色能源,我們需要像這樣的試點項目,」她說。

「我們的氫加熱系統就像第一個巨大的智慧型手機。現在看起來很可悲,但在當時這是對未來的巨大投資」。