氫是已知宇宙中儲量最豐富的元素。在地球上,絕大多數氫原子是以天然氣(其主要成分是甲烷,化學式為 CH4)或水 (H2O) 等分子的一部分而存在的。天然的純氫分子 (H2) 幾乎不存在 – 它們既不是綠色也不是藍色的!純氫分子是一種無色、無毒的氣體。作為低碳能源的載體,氫也是行業的一個熱議話題。
“藍氫”和“綠氫”這兩個術語的使用通常與氫的生產方式有關,具體在下文中進行討論。
氫在被制造出來后,可用于為車輛提供動力,或用于產生工業生產過程所需的高溫熱量。它在燃燒時不排放二氧化碳,這使其成為極具吸引力的可降低碳排放的能源載體。歐盟委員會認為,氫是歐洲實現清潔能源轉型的“關鍵優先事項”。

氫可以由多種儲量豐富的資源(如天然氣或水)制成,而這個過程離不開能源。采用的生產工藝和消耗的能源決定了制造出來的氫是否“低碳”。
對于使用天然氣制造的氫,其工藝中必須采用碳捕獲、利用和存儲(CCUS) 技術,以實現低碳。這一工藝通常被稱為“藍氫”的制造方法之一。
當采用電解水的方法制氫時,其制造工藝必須完全由低碳能源(如可再生能源)提供動力,才可被視為低碳工藝。這一工藝通常被稱為“綠氫”。
雖然“藍氫”和“綠氫”已被普遍使用,但二者并沒有公認的定義。有人可能將任何采用了 CCUS 技術的制氫工藝稱為“藍氫” – 即使這種工藝并沒有使用天然氣作為原料。而有人可能會將任何采用電解法的制氫工藝稱為“綠氫”,即便這類工藝所使用的電網電力會導致二氧化碳的排放量比使用天然氣更高。

無論如何定義,采用 CCUS 技術和天然氣制造的氫,以及采用可再生能源的水制氫都將作為低碳未來的組成部分,發揮重要的碳減排作用。我們制作了這份信息圖來解釋兩種工藝之間的關鍵差異,具體如下:
當前的天然氣轉化技術為氫的大規模工業化生產創造了條件。世界一流的甲烷轉化器可每天制造約 2 億標準立方英尺 的氫。這足以支撐一個產業集群,或為 10,000 輛卡車提供燃料。目前,電解槽制氫的規模還比較小。
一個由 10 臺陸上風力渦輪機提供動力,功率為 30 MW的電解槽所組成的生產單元每天可以制造200 萬標準立方英尺的氫,該產能適用于氫需求量不大的更加分散的應用場合。
隨著二氧化碳政策和氫激勵措施的實施,對氫的需求將會增加,這將促進氫的利用,并增加對這兩種制氫技術的需求。