氢和纳米材料可能会改变能源行业

赖斯大学贝克公共政策研究所的专家认为，氢作为零碳能源载体有可能从根本上改变全球能源格局，但生产必须使环境受益。该研究所能源研究中心的能源与环境研究员Rachel Meidl和莱斯大学的材料科学与纳米工程博士学位的候选人艾米丽·叶迪纳克(Emily Yedinak)发表了新的摘要，“衡量可持续性的真正成本：案例研究绿色能源方法。”

他们写道：“我们正在过渡到人类发展的新纪元，在这个新纪元中，环境和社会后果现在必须与经济雄心相平衡。” “如果化石燃料行业希望保持相关性，它必须适应并探索实现零碳或低碳能源和碳利用战略的途径。”

根据这份简报，美国能源信息署(EIA)预计，2015年至2040年之间，世界平均能源消耗量将增加28%，而化石燃料将继续占其中的50-80%。

梅德尔(Meidl)和叶迪纳克(Yedinak)认为，用作零碳能源载体的氢有可能显着改变全球能源格局。

他们写道：“与太阳能和风能不同，氢是化石燃料中更自然的替代品，而这些领域尤其难以脱碳(例如运输和工业)。”

作者解释说：“氢可以从几种不同的，地理上分散的资源生产，其效用涉及多个领域，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，从而提高了能源效率。”

该简报提出了一个案例研究，其中考虑了甲烷热解的技术优点，天然气中甲烷直接转化为氢气和增值碳材料的问题，同时还解决了现实世界中的隐患，包括健康和安全风险以及引入新能源的商业风险。碳供应链。

通过热解生产的增值碳材料与氢一起，在理论上可以替代难以脱碳的工业流程和材料，例如钢，铜和铝。这是由于碳纳米管的轻量，强度和导电性。

但是，作者们认为“在评估纳米安全风险方面仍然存在一些挑战。” 风险包括整个供应链中意外的化学品暴露，需要进行监督。

作者解释说，即使超出使流程高效和可扩展的技术障碍，通过大规模甲烷热解扩大或创建新的碳供应链，也将要求公司克服监管方面的障碍。

作者写道：“立法未能跟上快速创新的步伐。”

至于碳和新的供应链碳二氧化碳介绍，公司需要权衡经济利益与社会成本决定了供应链将如何影响环境。作者认为，公司和政府都必须指导投资决策，以寻求有益于社会和底线的解决方案。

他们写道：“当健康，安全和环境风险超过减排量时，就无法取得可持续的进步。”