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贝克研究所认为,氢和纳米材料可能会改变能源工业

莱斯大学贝克公共政策研究所的专家认为,作为一种零碳能源载体,氢有可能从根本上改变全球能源格局,但其生产必须有利于环境。

该研究所能源研究中心的能源与环境研究员Rachel Meidl和Rice材料科学和纳米工程博士生Emily Yedinak发表了一份新的简报,“衡量可持续性的真正成本:绿色能源方法的案例研究”。

信用:123 rf.com/rice大学

他们写道:“我们正在过渡到一个人类发展的新时代,在这个时代,环境和社会后果必须与经济雄心相平衡。”“如果化石燃料行业希望继续保持影响力,它必须适应和探索通向零碳或低碳能源和碳利用战略的道路。”

根据这份简报,美国能源情报署(EIA)预计,2015-2040年全球平均能源消费将增长28%,而化石燃料将继续占据其中的50-80%。

Meidl和Yedinak认为,氢作为一种零碳能源载体,有可能极大地改变全球能源格局。

他们写道:“与太阳能和风能不同,在那些特别难以脱碳的行业(如交通和工业),氢是化石燃料的天然替代品。”

作者解释说:“氢可以从多种多样的、地理上分散的资源中产生,它的效用跨越多个领域,包括金属精炼、燃料升级和氨生产。”“此外,氢燃料电池的效率是内燃机的两到三倍,因此提供了额外的能源效率收益。”

该概要介绍了一个案例研究,考虑了甲烷热解的技术优势,天然气中的甲烷直接转化为氢和增值碳材料,同时还解决了现实世界的影响,包括健康和安全风险以及引入新的碳供应链的商业风险。

通过高温分解产生的高附加值碳材料,以及氢,理论上可以替代难以脱碳的工业过程和材料,如钢铁、铜和铝。这是由于碳纳米管的重量轻,强度和导电性。

然而,“在评估纳米安全风险方面仍存在一些挑战,”作者认为。风险包括在整个供应链中意外接触到需要监管的化学物质。

作者解释说,即使是在使这一过程变得高效和可扩展的技术障碍之外,通过大规模甲烷热解来扩展或创建新的碳供应链也需要公司克服监管障碍。

“立法跟不上创新的速度,”作者写道。

随着新的碳和二氧化碳供应链的引入,企业将需要权衡经济效益和社会成本——确定供应链将如何影响环境。两位作者认为,企业和政府都必须引导投资决策朝着有利于社会、也有利于企业盈利的方向发展。

他们写道:“如果健康、安全和环境风险超过了减排,就不可能取得可持续进展。”

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.rice.edu/2020/05/04/hydrogen-and-nanomaterials-may-transform-energy-industry-according-to-baker-institute/