科學家對法國發現的白氫感到震驚:它會成為歐洲的燃料嗎?

自2022年2月烏克蘭戰爭爆發以來,能源危機一直引發歐洲公眾辯論。在為減少歐洲國家對俄羅斯進口天然氣的依賴而提出的解決方案中,氫氣已成為一個重要的競爭者。

西班牙和法國已經制定了投資計劃來支持這種能源方法。但氫到底是什麼?

氫,神秘的能量載體

氫是一種無臭、無味、高度易燃的化學元素,於 1766 年由英國科學家亨利·卡文迪什首次發現。

它存在於自然界中,是與其他能源反應的結果,因此被定義為能源載體,因為它有利於其他能源的運輸和儲存。

根據反應燃料的不同,不同類型的氫氣具有不同的顏色。灰色氫氣由天然氣產生,綠色氫氣來自再生能源,黑色氫氣來自煤炭,粉紅色氫氣來自核能,藍色氫氣來自碳捕獲。

氫最受歡迎的顏色是灰色,佔62%到 2022 年,全球氫氣產量將達到 10%。然而,它的問題是,就像它的主要能源一樣,它也會造成污染。 2022年,製造灰氫引起2%世界碳排放量。

這種能源的一種更永續的替代品是綠色氫,它是透過電解由再生能源產生的,電解是一種利用電能分離水分子並保留氫部分的過程。

與灰氫相反,生產綠氫不會釋放任何排放物;然而,它要貴得多。

「綠色的問題在於我們沒有那麼多的太陽能和風能,」教授解釋道阿德·範·韋克,來自代爾夫特理工大學。 「我們必須安裝更多的太陽能和風能基礎設施,為此以及隨後進行電解的價格仍然高於生產灰氫的價格,」他補充道。

那麼,如果綠氫非常昂貴,而灰氫污染非常嚴重,為什麼圍繞氫有如此多的炒作呢?

白氫,尚未開發的能源

“一年半前,沒有人談論天然氫,”菲利普·德·多納托法國國家科學研究中心研究主任、洛林大學教授解釋。 「嗯,還有這種天然氫——大自然直接產生的氫。它是主要能源,這意味著我們直接從地下提取它,我們可以直接使用它作為能源。”

白氫最初於 1987 年在馬裡的 Bourakébougou 鎮發現,是一種主要能源,透過化學反應在地下產生。與其他形式的氫相比,天然氫的研究還相當少,但在歐洲許多地方都發現了氫,例如法國洛林地區。

在法國的這個工業區,德多納托和他的同事雅克皮羅農花了四年多的時間進行富豪項目提取可開採的甲烷資源。但是,除了溫室氣體之外,他們還發現了天然氫,並證明其百分比隨著挖掘深度的增加而增加。 「對我們來說,這真是一個驚喜,這是以前從未展示過的東西,」皮羅農承認。

儘管 Regalor 計畫於 2023 年 12 月結束,但歐洲各地仍在進行許多研究,以尋找其他隱藏的白氫來源。

氫,我們在歐盟處於什麼位置?

氫在歐盟能源系統中是一個相對較新的參與者。

2022年全球氫氣產量中只有 8% 來自歐洲。這種氫氣佔歐洲能源消耗的不到2%,幾乎完全是由污染性溫室氣體產生的。

「這實際上是從綠色協議開始的。所以,在烏蘇拉馮德萊恩 2019-2020 年任期開始時,」安娜·休伯特Le Contexte 的能源記者解釋道。 “我們意識到,需要做出重大努力來實現歐盟能源結構的脫碳。這不僅涉及開發傳統的可再生能源,還涉及投資其他不太成熟的技術,例如氫。”

2023年12月,歐盟批准了氣體包並將資金投入旨在非洲大陸生產綠氫的計畫的投資基金。在這些舉措中,例如價值8億歐元氫銀行,鼓勵產業和國家嘗試這種能源。

儘管布魯塞爾進行了大量投資,但將不同形式的氫融入歐洲能源格局仍存在一些重大障礙。

歐洲機構仍在起草不同顏色氫的定義,遠未討論其原生版本。

此外,許多政治和科學問題仍在等待明確的答案:投資綠氫是否會破壞再生能源的發展?白氫位於哪裡?人們如何使用它?