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【拨款470亿研发氢！被世界各国押注的氢能源，真的能解决地球能源危机吗？】
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今年早些时候 ， 深圳举办了海洋经济博览会 ， 展示了波浪能研究和生产的最新进展 ， 并解决了使用氢作为清洁能源的潜在来源的问题 。 而在上届G20可持续发展峰会上 ， 欧洲、中国和美国同意共同协调努力 ， 通过来自空气、太阳和海洋的可再生能源在能源生产中减少化石燃料的使用 ， 实现地球逐步“脱碳”的目标 。
▲G20发展峰会
氢是宇宙中最丰富的化学元素 。 然而 ， 它在自然界中不能以纯气态形式存在 ， 只有与其他元素结合才能“存活” ， 例如水中的氧（两个氢和一个氧原子 ， H2O）和甲烷（一个碳和四个氢原子 ， CH4) 。
一旦氢与水和气体中的伴生元素分离 ， 它有什么用？
答案很简单：它是一种轻质气体 ， 比空气轻 ， 没有毒性 ， 如果提取和储存得当 ， 可以为房屋供暖以及为汽车、火车、飞机和所有其他交通工具提供能源 ， 并且有可能取代目前所有的不可再生能源 ， 如煤或石油 ， 为所有工业生产过程提供清洁能源 。
▲氢
然而 ， 从氧和碳中分离氢并不是一个简单、低成本的过程：首先 ， 它从甲烷中提取 ， 以获得所谓的“灰氢” ， 这个过程需要大量的传统能源 ， 也带来了温室气体和污染 。 此外 ， 为了生产“干净”的氢气 ， 必须通过电解将水与氧气分离 ， 从而从水中提取所谓的“绿色氢气” 。 然而 ， 电解有一个重大缺点 ， 那就是它需要大量的电力才能工作 ， 简单来说就是 ， 为了从氢气中生产清洁能源 ， 我们在提取氢的过程中就消耗大量电力和同样高的二氧化碳排放 。
这种悖论阻碍了氢气的工业化生产 ， 直到利用风能、太阳能或海洋能等可再生能源创建“绿色”氢气生产循环的想法开始出现 。 都灵理工大学——在 ENI、CDP、Fincantieri 和 Terna 的支持下——开发了一种尖端技术 ， 用于从波浪运动中产生能量 。
▲由意大利都灵理工大学开发的ISWEC
这就是惯性海浪能量转换器 (ISWEC) ， 这是一台安装在 15 米长船体中的机器 ， 得益于陀螺仪和传感器系统 ， 它每年能够产生 250 兆瓦的“绿色”能源 ， 占用海洋面积仅150平方米 ， 对生态系统没有任何负面影响 。 通过使用这个特殊的过程 ， 创造了一个良性和非常简单的循环：从海水中提取氢 ， 波浪运动和海流产生的能量被用来产生水电解所需的能量 。
氢是一种几乎取之不尽的可再生能源 ， 其工业规模的生产可以一劳永逸地解决发展与环境之间的“辩证关系” 。 去年夏天 ， 欧盟已经计划初步实施“绿色协议” ， 投资4700亿欧元建立 “氢能战略”项目 ， 旨在创造条件 ， 使所有欧洲伙伴通过电解能够生产“绿色” 氢 ， 预计2024年底 ， 就可实现年产气态氢至少100万吨 ， 广泛使用单机功率100兆瓦的电解设备 。
▲未来的氢能源
如上所述 ， 正如意大利生态转型部部长罗伯托·辛戈拉尼所说 ， 意大利的“复苏计划”设想拨款 470 亿欧元用于可再生能源的研发 ， 尤其是“绿色”能源生产领域 。 不止意大利其他欧洲国家也在押注氢能的未来 ， 氢能已成为各国深入研究的课题 ， 新能源正在顽强地应对当前地球面临的困难局面 。
据美国能源部调查显示 ， 近年来 ， 全球工业化国家纷纷投资开发氢能 ， 每年以20.5%的速度增长 ， 西班牙已经从其国家预算中拨出15亿欧元用于未来两年的“国家制氢计划” 。 我国在这方面也不甘落后 ， 因为能源发展战略的重点是国民经济的战略发展 ， 中国化石能源的可采储量很少：煤炭1145亿吨 ， 石油38亿吨 ， 天然气1.37万亿吨立方米 ， 分别占世界储量的11.6%、2.6%和0.9% 。
▲清洁能源对我国发展至关重要
中国人口众多 ， 人均资源不足 。 人均煤炭可采储量仅为世界平均水平的一半 ， 石油仅为十分之一左右 。 人均能源消费明显滞后 ， 交通能源回收也是如此 。 与此同时 ， 汽车尾气已成为空气污染 ， 尤其是城市空气污染的最主要因素 。 因此 ， 追求新的清洁能源对中国的可持续发展具有特别重要的意义 。
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