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氢能源能否取代油气资源尚未得到有利的证实

来源:中国石化报
摘要:有能源专家乐观地认为,由于氢气资源可以来源于无穷的海水、可再生植物、煤炭、天然气等,在地球上可谓无处不在,是一种取之不尽,用之不竭的能源。现代社会的能源主要依靠石油、天然气和煤炭。而且,在地球上这些资源是有一定限度的,按现在的产量一直开采下去,终有一天这些资源会趋于枯竭。因此,开发氢能源对人类社会......

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  有能源专家乐观地认为,由于氢气资源可以来源于无穷的海水、可再生植物、煤炭、天然气等,在地球上可谓无处不在,是一种取之不尽,用之不竭的能源。现代社会的能源主要依靠石油、天然气和煤炭。使用这些燃料,尤其是燃煤,会造成空气污染。而且,在地球上这些资源是有一定限度的,按现在的产量一直开采下去,终有一天这些资源会趋于枯竭。因此,开发氢能源对人类社会可持续发展具有重要意义。

  美国对氢能源技术非常重视。有专家预测,燃料电池汽车、氢能生产和加氢基础设施的商业化可望在2015年之前实现,氢动力汽车将在2020年问世。现在的制氢费用是常规能源的4倍,美国计划到2010年将能源量相当于1加仑汽油的氢气价格下降至1.5美元。

  与此同时,氢能源技术已引起汽车制造业的浓厚兴趣。氢动力汽车问世已经不再是十分遥远的事。在此之前,油电混合动力汽车因油耗降低30%以上,不需要改变现有的能源结构、基础设施和产业结构,将受到关注并得到较快发展。不过,业内人士指出,油电混合动力汽车只能作为未来清洁能源技术的过渡产品,未来的氢燃料电池汽车将占主导地位。美国计划在今后5年投资17亿美元,用于消除发展和扩大氢能、燃料电池和先进汽车技术的若干重大技术和经济障碍。福特汽车公司目前正在同时对油电混合动力、清洁柴油、氢燃料内燃机和氢燃料电池等4项节能技术进行研发;通用汽车公司已经研发出氢燃料电池概念车,并将加快商品化的步伐。

  近几年,中国科技界已对氢燃料电池技术表现出极大热情,正在加紧这个市场领域的开发。谁的研究开发走在前面,未来的市场就将属于谁。中国的可持续发展,需要清洁、可再生的燃料电池技术,而先进的燃料电池技术将使中国走向世界能源市场,走在世界能源市场的前列。



  悲观者认为:氢能源前景黯淡

  就在许多国家准备大力开发氢能源时,最近,英国经济学家奥斯沃尔德却表示,氢能源经济离我们还十分遥远,这无疑是向不断升温的氢能源经济浇了一盆凉水。

  大家知道,与化石能源的利用相比,氢在燃烧或在燃料电池产生电能的反应后不会排放导致全球变暖的二氧化碳气体,而只有无污染的水,氢能源的无污染和地球上的巨大蕴藏量让人们对其充满了期望,将之誉为化石燃料的最佳替代品之一。但是,目前人们主要通过甲烷来获得氢气,利用这种方法在产生氢气的过程中却也向大气排放了二氧化碳;采用电解水的方式获得氢气,仍需要消耗大量化石燃料发出的电力。如此看来,人类温室效应气体的排放并没有减少,在奥斯沃尔德的眼里,现在的氢能源不是免费的午餐,它仍然不是清洁、绿色的燃料。

  我国知名学者也提出相近的观点,认为自然界几乎没有氢能这种能源。氢能是指氢气通过燃烧而释放出来的能量,自然界虽然含有丰富的氢,但几乎没有氢气,氢都是以化合物的形式存在。水虽然含有大量的氢,却不含氢能。水必须通过电解获得氢气和氧气。而且,消耗的电能比得到的氢能多。通过化学或生物的方法被置换出的氢气,这个氢能来源于化学能或生物能,得到的氢能也比原来的化学能和生物能少。这就使开发氢的成本成倍上升,令开发氢能源面临较尴尬的局面。



  客观者认为:氢能源技术难关有望攻破

  为了摆脱对石油的过度依赖,寻求能源多样化,许多专家建议,以氢能源来取代石油,规划出氢能源经济前景。

  发展氢能经济的好处是可以大量利用国内资源,包括煤炭、天然气以及核能等进行生产,不需要像石油一样依赖进口。此外,燃烧氢气并不像石油、煤炭那样会产生二氧化碳等物质,水和热能是氢燃料电池的惟一产物。因此,使用氢气可以保护环境。但是氢并非单独存在,它必须从其他物质中被分离出来,而分离氢气的大笔成本是氢能经济的最大问题之一,因此降低成本是发展氢能的关键。目前,越来越多的研究都致力于如何降低氢气的生产成本,包括利用生化或生物的方法来自然地制造氢气,或者利用风力从水中分离氢气等,以提高生产效率并节省成本。而发展氢能经济的另一项挑战是安全问题,因为氢气无色无味,它的火焰肉眼看不见,其储运成本高于汽油4倍,而氢的燃烧效率又比石油高1倍,如与传统汽车相比,燃料电池车能量转化效率高达60%~80%,是内燃机的2至3倍,所以目前只要将制氢的成本减少一半,就能让氢动力应用处于经济性许可的范围了。专家认为,研究人员正在努力开发获得氢能源的理想方法,人类将有能力克服各种经济与技术难题,最终自由地利用这种清洁能源。

  近年来,我国许多汽车制造企业也在努力研究氢能汽车。专家预测,氢能经济的到来,还需要几十年的时间,氢能源将在个人消费电器市场、军事以及太空等领域被广泛应用。由此可见,氢能源将来虽然可能成为其他能源的竞争对手,但可以肯定的是不可能在短时间内取代油气资源。
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