氫氣作為一種無(wú)色無(wú)味的氣體，能夠通過(guò)多種方式生產(chǎn)，根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中使用的能源和產(chǎn)生的環(huán)境影響可分為不同種類(lèi)。許多剛了解氫能源的人或許對(duì)灰氫、藍(lán)氫、綠氫等不同類(lèi)型的氫能分辨不清。本文旨在分析每種氫能類(lèi)型的生產(chǎn)流程和潛在影響，幫助讀者更好地理解氫能源的生產(chǎn)制造。

制氫分類(lèi)

01、黑氫和棕氫

黑氫和棕氫是由化石燃料生產(chǎn)的氫，被認(rèn)為是最不環(huán)保的氫類(lèi)型之一，因其生產(chǎn)方式在環(huán)境影響方面名列前茅。黑氫是通過(guò)蒸汽重塑煤炭制造的，而棕氫則基于褐煤。這兩種方法在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)釋放大量的一氧化碳和二氧化碳，這些溫室氣體不僅對(duì)氣候構(gòu)成威脅，還遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性。

02、灰氫

灰氫是通過(guò)天然氣的蒸汽重塑生產(chǎn)而成。雖然其生產(chǎn)方式相對(duì)高效，但每噸生產(chǎn)的氫氣會(huì)導(dǎo)致釋放約10噸二氧化碳，對(duì)氣候變化造成重大影響。在當(dāng)前全球產(chǎn)氫量最多的情況下，灰氫的二氧化碳排放已經(jīng)成為對(duì)氣候不利的主要因素。

圖1 灰氫的產(chǎn)生過(guò)程

03、藍(lán)氫

藍(lán)氫是從天然氣中制備的氫氣，采用蒸汽甲烷轉(zhuǎn)化（SMR- Steam methane reforming)工藝，天然氣同熱蒸汽以及催化劑混合。發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氫氣和一氧化碳（Carbon monoxide）。混合物中加入水，將一氧化碳轉(zhuǎn)換成二氧化碳以及更多的氫氣。如果捕捉二氧化碳排放物并且儲(chǔ)存在地下，該流程就被認(rèn)為是碳中和或是零碳，產(chǎn)生的氫氣叫做“藍(lán)氫”。

圖2 藍(lán)氫的產(chǎn)生過(guò)程

04、藍(lán)綠氫

藍(lán)綠氫是使用反應(yīng)器或鼓風(fēng)爐加熱高溫分解甲烷或?qū)⒓淄榉纸獬蓺湟约肮腆w碳而制出來(lái)的氫。藍(lán)綠氫還處于商業(yè)化的初期，綠色意識(shí)價(jià)值依賴(lài)高溫分解的所需的清潔能源方式以及碳物質(zhì)的儲(chǔ)存。

圖3 藍(lán)綠氫的產(chǎn)生過(guò)程

05、白氫

白氫是工業(yè)化學(xué)過(guò)程的副產(chǎn)品或自然界存在的氫。盡管被認(rèn)為是零碳和可持續(xù)的，但由于生產(chǎn)量較低，其實(shí)際貢獻(xiàn)有限。

06、橙氫

橙氫是地殼自然產(chǎn)生的氫，可以通過(guò)水力壓裂提取。然而，該提取過(guò)程尚未成熟，是否能夠大規(guī)模實(shí)施尚不清楚，同時(shí)也涉及對(duì)環(huán)境的干預(yù)。

圖4 橙氫的產(chǎn)生過(guò)程

07、綠氫

綠氫是環(huán)保的氫能源，通過(guò)電解可再生能源來(lái)生產(chǎn)。由于能源來(lái)自可再生來(lái)源，綠氫被認(rèn)為是應(yīng)對(duì)氣候變化的重要能源。當(dāng)供電解用的能源來(lái)自于像風(fēng)，水或太陽(yáng)能這樣的可再生能源時(shí)，就是綠氫。

圖5 綠氫的產(chǎn)生過(guò)程

08、紅氫

紅氫與綠氫類(lèi)似，也是通過(guò)電解生產(chǎn)的，但能源來(lái)自核電站。雖然會(huì)產(chǎn)生放射性廢物，但這些廢物可被回收，使得紅氫具有綠色環(huán)保屬性。

09、黃氫

黃氫的生產(chǎn)同樣通過(guò)電解，但其能源來(lái)自公共電網(wǎng)。然而，如果電網(wǎng)主要依賴(lài)化石燃料，黃氫的環(huán)境影響將受到限制。