製氫——製程概覽

氫有多種顏色

氫製造商可以以工業規模採取多種製造方法。根據製造過程和用於製造的能源，氫氣被標記為不同的顏色，代表特定製造方法對氣候的影響。

綠氫是通過電解水製造的，該製程僅使用來自可再生能源（如太陽能和風能）的電力。無論使用何種電解技術，綠氫的製造都是完全無碳的。因此，該種氫氣的製造方法是氣候中和的。

灰氫由化石燃料通過蒸汽重整製造。在此過程中釋放到大氣中的二氧化碳會導致溫室效應。製造一噸氫氣會產生約十噸二氧化碳。

藍氫的製造方式與灰氫相同。但是，產生的二氧化碳會被捕獲並永久儲存。這項技術被稱為碳捕集與封存（CCS）。使用這項技術，蒸汽重整過程中產生的二氧化碳不會進入大氣。因此，這種方法也是氣候中和的。碳封存的長期影響仍然未知。

藍綠氫是通過甲烷的熱裂解（甲烷熱解）產生的。這個製程產生固體碳。為了使該製程實現碳中和，供應給高溫反應器的熱量必須來自可再生能源，並且必須永久封存由此產生的碳。

由於氫在自然界中僅以化合物的形式存在，因此必須使用能量作為催化劑，使其從富含氫的原材料中分離出來。這些原料可以是天然氣和其他碳氫化合物，例如原油、生物質、水，當然還有其他含氫化合物。然後使用電能、化學能或熱能來分離這些物質的成分以獲得純氫。

電解的原理很簡單。通過向電解槽施加電壓，水（H2O被分解成其成分：氫（H2）和氧（O）。下面是其原理：

電解產生的氫氣也可以在後續製程步驟（CCU：碳捕集和利用）中轉化為甲烷氣體。這種甲烷氣體可以被送入氣網並輸送給消費者，或者儲存在氣體儲存設施中。合成甲烷（SNG）的製造會產生水和熱作為副產品。

而今，幾乎一半氫氣仍然是使用天然氣蒸汽重整的傳統方法製造的。該方法使用蒸汽將天然氣分解為氫氣和二氧化碳（CO2）。由此產生的二氧化碳可以被封存（CCS：碳捕集和封存）或用於下游工業過程中（CCU：碳捕集和利用）。

甲烷熱解是一項全新的技術，可在高溫反應器中將天然氣或生物甲烷直接分解為氫氣和固體碳。相比之下，這種方法需要很少的能量。所得碳以其固體形式結合，然後可以在工業規模上進一步加工。該過程還可以使用生物質作為原料。如果它使用可再生能源發電，則根本不會產生溫室氣體。

電轉X技術與製氫方法密切相關。這些技術對將在未來發揮可持續作用的能源概念進行了命名：

因此，氣體或液體燃料的製造由兩條製造鏈組成：氫氣的製造（電轉氣）和甲烷的製造（電轉液）。

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