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最近这段时间,氢能可谓是正火热的话题了,小编也给大家带来过不少“绿色氢气”和海上风电制氢项目的信息。
在欧洲正在如火如荼地推进海上风电制氢及氢能经济的时候,远隔大西洋另一头的加拿大也没有闲着,他们正在研究一种颠覆性的制氢方式。如果这一全新的方式得以实现,则意味着将在经济性上全面击垮现有的所有制氢方式,每公斤氢气价格仅为目前最便宜的化石燃料重整制氢的十分之一。
一家名叫Proton technologies的加拿大的初创企业计划利用地下石油、天然气和煤层大火来生产清洁的氢气。对,你没有听错,在地下矿层中放火,听起来十分疯狂,但该公司正在为这项名为HHE(Hygenic Earth Energy)的概念技术进行实际测试。如果这一技术被验证成功,将提供一种利用现有油田“大规模、低成本、零排放”生产氢气的解决方案。这样不但可能会革命性地改变全球能源行业,还将会对新兴的可再生能源“绿色”制氢形成致命打击。
HHE概念技术的原理其实十分简单:首先将空气或氧气泵入地下石油、天然气储层或煤层中,并点燃碳氢化合物使之在地层中燃烧;当燃烧温度达到500°C以上时,再注入水蒸汽与碳氢化合物反应生成合成气,即一氧化碳和氢气的混合物;进一步向合成气中添加额外的水进行反应,产生二氧化碳和更多的氢气;最后采用其专利的钯合金膜(仅允许氢扩散通过金属晶格)将除氢气以外的气体,包括二氧化碳和其他杂质保留在地下。
一般来说,石油矿井在采空后会有70%的余留,这类剩余的石油获取难度大,其开采经济性差;同样天然气井也会有大约20%的残留。Proton公司开发的HHE技术则可利用这部分枯竭或废弃的、经济性上不适于继续开采的油气矿井。由于这些“尾矿”已经建设了完备的基础设施,且有完整的地勘资料,因此可以采用HEE技术快速变为为“氢气矿”,从而产生意想不到的价值。这对于欧美一些老工业基地,无疑是带来了重生和复兴的希望。
另一方面,在全球范围内,重油的资源基础比常规石油大几倍,但重油(如焦油砂)的萃取和加工十分昂贵,且其热值较轻质原油低,并会产生更多的CO2。同时,一部分重油储层的含水量大于40%,这对于普通开采来说十分不利,但却十分适合HEE。因此,如果HHE技术能够应用于这些重油矿储,则对世界经济和环境都将产生重大影响。
根据Proton公司所预测的,HEE的制氢成本低至每公斤0.10-0.50美元,甚至远低于目前最便宜的甲烷重整制氢的成本(1~1.80美元/kg,IEA数据),同时“解决”了后者每制1吨氢所排放的9-12吨CO2。
根据彭博社的报道,如今可再生能源电解制氢的成本在2.50至6.80美元/kg,未来规模化后,预测2030年“绿色”氢气的成本可降低到1.40美元/kg,2050年则可降低至0.80美元/kg。如果Proton能够证明HHE技术的可行,那将会在未来几十年内使可再生能源制氢变得不再经济,并会大大遏制其规模化的速度。
小编不得不说,这一方式确实简单粗暴,相当于直接在矿内“盖了”化工厂,在地底下完成化石能源重整和二氧化碳捕获及封存,从源头堵住了排放源。当然,小编也着实为这一技术捏一把汗,如此的方式是不是会对产生一些不可控的危害或次生灾害呢?
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