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紐約州環(huán)境保護(hù)部(DEC)否決了NRG能源公司的阿斯托里亞燃?xì)鉁u輪發(fā)電廠(Astoria Gas Turbine Power Plant)獲得第五章空氣許可證(Title V Air Permit)，給化石燃料行業(yè)的氫氣泡沫打了一個(gè)大洞。理由是該項(xiàng)目不符合《紐約氣候領(lǐng)導(dǎo)和社區(qū)保護(hù)法案》(CLCPA)，DEC提到該項(xiàng)目在其環(huán)境影響聲明補(bǔ)充草案中承認(rèn)，其最終將工廠轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂谩傲闩欧拧睔淙剂系挠?jì)劃“目前在技術(shù)上是不可行的，因?yàn)闆](méi)有商業(yè)上可用的燃料來(lái)源。”
在DEC做出這一決定之前，氫的大肆宣傳受到了幾次打擊。立法者、學(xué)者，甚至西門子能源公司的首席執(zhí)行官都指出了氫的主要問(wèn)題。所有這些故事都呼應(yīng)了環(huán)境正義倡導(dǎo)者(和CEG)幾個(gè)月來(lái)一直在呼吁的:氫不是一種可行的發(fā)電燃料，而且它當(dāng)然不應(yīng)該被用作延長(zhǎng)污染發(fā)電廠壽命的理由。
當(dāng)然，綠色氫目前缺乏可用性并不是它不能成為化石燃料行業(yè)所稱的神奇燃料的唯一原因，考慮到以下幾點(diǎn):
唯一“清潔”、無(wú)碳的氫是綠色氫，而綠色氫不夠用。
全球95%的氫是灰色氫。其中大部分是通過(guò)天然氣的蒸汽甲烷重整(SMR)生產(chǎn)的，這是一種碳密集型工藝(來(lái)源)。
綠色氫氣，由可再生能源供電的電解槽產(chǎn)生，是無(wú)碳的。然而，目前全球安裝的電解槽容量為200mw(源)。
盡管產(chǎn)能預(yù)計(jì)將會(huì)增加，但至少還需要10年時(shí)間才能有足夠的綠色氫商業(yè)化，為大型商業(yè)項(xiàng)目提供動(dòng)力。
藍(lán)色氫氣通常被宣傳為灰色氫氣的另一種“清潔”替代品，它是通過(guò)將天然氣SMR與碳捕獲和存儲(chǔ)(CCS)結(jié)合來(lái)捕獲排放的。藍(lán)色氫氣不清潔——最近對(duì)藍(lán)色氫氣的生命周期分析發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)藍(lán)色氫氣會(huì)導(dǎo)致比直接燃燒氣體熱源更多的溫室氣體排放。
綠色氫氣的生產(chǎn)需要大量的能源和水
在目前的電解槽中，綠色氫從生產(chǎn)到燃燒轉(zhuǎn)化為能源的效率約為30%，這意味著用于生產(chǎn)綠色氫的可再生能源中有70%在整個(gè)生產(chǎn)和使用周期(來(lái)源)中損耗掉了。
在此背景下，要用綠色氫取代目前所有工業(yè)消耗的灰色氫，將需要3500太瓦時(shí)(TWh)的可再生能源，這是整個(gè)歐盟目前生產(chǎn)的可再生能源的總量。
電解也是一個(gè)耗水量大的過(guò)程。每生產(chǎn)一千克綠色氫需要9到11升水(來(lái)源)。因?yàn)殡娊鈱⑺纸獬山M成元素，所以水需要凈化。大多數(shù)工業(yè)水凈化工藝要求廢水與純凈水的比例至少為2:1，這實(shí)際上是所需水量的兩倍。這意味著每噸綠色氫總共需要18噸水，并不是所有的水都可以回收(來(lái)源)。
在發(fā)電廠燃燒綠色氫氣危害公眾健康，并拖延氣候行動(dòng)
雖然生產(chǎn)綠色氫氣是一個(gè)無(wú)碳的過(guò)程，但如果這種氣體被燃燒，它就不是無(wú)排放的。燃燒氫氣會(huì)導(dǎo)致氮氧化物(NOx)的排放量是甲烷的六倍(來(lái)源1，來(lái)源2)。隨著時(shí)間的推移，氮氧化物會(huì)對(duì)呼吸系統(tǒng)造成嚴(yán)重?fù)p害。在受霧霾影響的地區(qū)，出現(xiàn)咳嗽、哮喘發(fā)病率上升以及與其他呼吸道疾病并存的癥狀。(來(lái)源)。
為了遵守《清潔空氣法》的規(guī)定，大多數(shù)發(fā)電廠通過(guò)催化反應(yīng)、用水或蒸汽稀釋燃料混合物，或使用較新的低氮氧化物技術(shù)，如干式低氮氧化物(DLN)燃燒系統(tǒng)，來(lái)限制其氮氧化物的排放。這些系統(tǒng)中沒(méi)有一個(gè)被證明能與重要的氫混合或100%的氫燃料一起工作。
在限制氮氧化物所需的低水平混合氫并不會(huì)顯著減少二氧化碳(CO2)排放。由于氫氣的能量密度較低，如果將30%的氫氣和70%的天然氣混合在一起，二氧化碳(來(lái)源)只會(huì)減少13%。
由于大多數(shù)現(xiàn)有燃?xì)鈴S需要對(duì)排放控制技術(shù)進(jìn)行重大升級(jí)，以處理更大規(guī)模的氫混合，因此，不存在最終使發(fā)電廠達(dá)到100%的氫混合的下滑路徑。讓工廠在承諾最終100%使用氫氣的基礎(chǔ)上重新發(fā)電，只會(huì)延長(zhǎng)前線社區(qū)的痛苦，增加污染性化石燃料的壽命。
建造氫基礎(chǔ)設(shè)施——或升級(jí)現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施——是昂貴的
如果鋼在高溫下暴露在氫氣中，氫氣會(huì)擴(kuò)散到合金中，并與碳結(jié)合形成微小的甲烷。這種甲烷不會(huì)從金屬中擴(kuò)散出來(lái)，使鋼鐵開(kāi)裂。這個(gè)過(guò)程被稱為“氫脆化”，意味著氫不能簡(jiǎn)單地用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施(來(lái)源)儲(chǔ)存和運(yùn)輸。
在美國(guó)，鋼鐵構(gòu)成了超過(guò)25萬(wàn)英里的天然氣傳輸系統(tǒng)。由于脆化問(wèn)題，任何使用現(xiàn)有天然氣資產(chǎn)和氫氣的計(jì)劃都需要更換這些管道。
定期更換管道并不便宜。芝加哥目前正在進(jìn)行的替換所有天然氣管道的計(jì)劃到2040年將花費(fèi)每位公用事業(yè)客戶每年750美元(來(lái)源)。由于其不同的儲(chǔ)存要求，建一條氫管道的成本比建一條管道的成本高68%。
底線是更多的監(jiān)管機(jī)構(gòu)需要遵循DEC的領(lǐng)導(dǎo)——在其環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和公共健康影響能夠獨(dú)立評(píng)估之前，不要批準(zhǔn)氫混合的許可。幾個(gè)環(huán)境正義組織，包括地球正義和新墨西哥州的一個(gè)聯(lián)盟和倡導(dǎo)者，已經(jīng)提出了使用原則，在審查任何氫項(xiàng)目時(shí)都應(yīng)該考慮這些原則，特別是在缺乏正式的管理指導(dǎo)的情況下。環(huán)境正義團(tuán)體已經(jīng)說(shuō)過(guò)，氫的使用不應(yīng)該由化石燃料行業(yè)的參與者來(lái)指導(dǎo)，這些人將受益于延長(zhǎng)資產(chǎn)的壽命，這些資產(chǎn)已經(jīng)對(duì)低收入和黑人和布朗社區(qū)造成了嚴(yán)重的傷害。
摘譯自：Abbe Ramanan, Clean Energy Group
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