世界上很多地方似乎都在關(guān)注著綠色氫氣，并將其作為儲(chǔ)存、運(yùn)輸和出口可再生能源的一種清潔方式，但壓縮和容納氣體、低溫冷卻和儲(chǔ)存液體或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為氨所涉及的高成本可能會(huì)在成本天平上留下一個(gè)沉重的拇指。如果成本高到經(jīng)濟(jì)無法承受其重量，綠色能源轉(zhuǎn)型就不可能發(fā)生。

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至于固態(tài)氫氣粉，無論是迪肯大學(xué)的球磨氮化硼還是EPRO Advance technology(EAT)的多孔硅，這些粉末都可以使用更便宜、更常規(guī)的方式有效地運(yùn)輸綠色能源。在卡車或海運(yùn)集裝箱里裝上這兩種材料然后用普通貨船送去，而另一端的人可以用它來釋放氫氣并隨時(shí)可以使用。

迪肯大學(xué)的解決方案需要熱量來釋放氫氣，EAT的Si+產(chǎn)品則需要水和氫氧化鈉。兩者都提供了一個(gè)零排放的途徑并為用戶留下可回收或可能有用的副產(chǎn)品。兩者都稱從根本上比純氫更便宜，尤其是當(dāng)運(yùn)輸和儲(chǔ)存成本被考慮在內(nèi)時(shí)。

不過EAT的Si+粉末據(jù)稱提供了比迪肯粉末更高的單位重量儲(chǔ)能密度且一旦跟堿性水結(jié)合產(chǎn)生氫氣，它除了留下二氧化硅之外什么都沒有，可以出售用于制造混凝土。因此，它具有特別的意義。

很顯然，讀到這兒大家肯定會(huì)有一些問題，NewAtlas亦是如此，于是他們通過電子郵件聯(lián)系了EAT執(zhí)行董事兼CEO Albert Lau。這家媒體向他提出了以下問題并將Lau的答案以編輯過的形式呈現(xiàn)在下面：

1）制造Si+粉末的能量效率是多少？跟釋放的能量相比，進(jìn)入的能量有多少？

標(biāo)準(zhǔn)Si+的往返效率（使用電網(wǎng)電力從沙子/石英與碳源開始）達(dá)到約48%。這也包括在氫氣生成過程中施加的放熱。48%的比例低于電解器系統(tǒng)給出的比例，但當(dāng)有運(yùn)輸和儲(chǔ)存的要求時(shí)，Si+獲勝。

2）跟氣態(tài)氫相比，你對它的成本有一個(gè)認(rèn)識(shí)嗎？無論是在材料本身還是在出口運(yùn)輸?shù)那闆r下？

成本將在很大程度上取決于氫氣的生產(chǎn)地點(diǎn)和它必須被運(yùn)輸?shù)侥睦锸褂谩ＭǔＧ闆r下，可再生能源資源是偏遠(yuǎn)的，這就需要運(yùn)輸。

為了提供一些關(guān)于H2交付成本的觀點(diǎn)，川崎重工的液態(tài)氫船的成本為3.62億美元，預(yù)計(jì)往返需要60天左右。計(jì)算很簡單：讓我們使用30年的折舊，這艘8818噸的船每噸500美元的廢品價(jià)值，60天作為每次往返運(yùn)輸?shù)拈L度，讓我們假設(shè)在60天的運(yùn)輸過程中沒有沸騰，這樣，這艘船實(shí)際交付了整整88.5噸的氫氣。簡單計(jì)算一下，在最理想的假設(shè)下，僅折舊費(fèi)就高達(dá)22.1美元/公斤氫氣，且不包括任何船舶的運(yùn)營成本和/或相關(guān)公司的利潤也不包括任何陸地上的成本。

澳大利亞和日本并不是唯一在液態(tài)氫方面取得進(jìn)展的國家。荷蘭殼牌新能源公司、ENGIE、Vopak和Anthony Veder都已經(jīng)簽署了一項(xiàng)協(xié)議以共同研究從葡萄牙生產(chǎn)、液化和運(yùn)輸綠色氫氣到荷蘭的可行性。

3）Si+粉末是否會(huì)跟空氣中的水分發(fā)生反應(yīng)？如果是這樣必須如何儲(chǔ)存和處理？

是的，Si+會(huì)跟空氣中的水分發(fā)生反應(yīng)。但如果沒有氫氧化鈉（NaOH），這種反應(yīng)就不能持續(xù)。Si+將在表面形成一個(gè)被動(dòng)的氧化層，保護(hù)Si+顆粒的內(nèi)芯不發(fā)生進(jìn)一步反應(yīng)。另外，如果沒有基本條件氫氣生成反應(yīng)是非常緩慢的。

Si+將被真空包裝或在某些情況下用惰性氣體如氮?dú)饣驓鍤膺M(jìn)行吹掃。

4）它需要多少水？假設(shè)攜帶7.4公斤的Si+粉末來釋放1公斤的氫氣，你需要添加多少水？水的純度需要多少？

這是一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)和分子動(dòng)力學(xué)問題。為了簡化回答，30L的水可以在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)跟7.4公斤的Si+反應(yīng)。水可以是過濾后的地表水。

5）制造Si+粉末需要什么樣的設(shè)備和材料投入？這是否可以很容易地在風(fēng)電場和太陽能電池組中推廣以實(shí)現(xiàn)即時(shí)停機(jī)發(fā)電？

Si+是通過冶金手段生產(chǎn)的，即在高溫下運(yùn)行的大型鑄造爐。一個(gè)Si+鑄造廠絕對可以被建立起來以應(yīng)對這些被削減和未被充分利用的可再生能源。

6）釋放反應(yīng)會(huì)釋放多少熱量？它可以被管理或使用嗎？

每產(chǎn)生一公斤H2將產(chǎn)生約24千瓦時(shí)的低品位熱量（高達(dá)70℃）。這種熱能可以通過熱交換器回收，然后可以用于空間加熱、家庭或商業(yè)水加熱等。在一些極端的情況下，這種熱能可以通過熱電聯(lián)供重新轉(zhuǎn)化為電能。

很顯然，所需水的重量和釋放的熱能將是如何使用Si+的重要考慮因素。水分顯然將是運(yùn)輸中的一個(gè)因素，這意味著很多這種粉末最終可能被包裝在塑料中。

至于效率，NEL Hydrogen稱其A系列電解器可僅用3.8千瓦時(shí)的能量就能生產(chǎn)出正常立方米的氫氣（儲(chǔ)存約3千瓦時(shí)的可用能量），這意味著效率約為79%--但這顯然沒有考慮到將氣體壓縮到700多個(gè)大氣壓或冷卻到20開爾文低溫（-253℃）以便儲(chǔ)存和運(yùn)輸所產(chǎn)生的大量能源成本。因此，在清洗過程中，它的效率很可能會(huì)大大增加。