研究指出,氢气对气候暖化的影响是二氧化碳的11倍

氢能被视为减少二氧化碳排放的手段之一,可以取代传统化石燃料跟协助传统产业脱碳,可是新研究指出,使用氢能须谨慎详阅说明书,毕竟氢气间接造成的暖化效应是二氧化碳的11倍。

氢气可以说是清洁能源载体,通过燃料电池发电,产生的副产物只有“水”,且相较于锂离子电池也能存储更多的能量,“充电”速度也更快,非常适合应用在航天、航运、长途或重型运输等交通系统。

只是无论是生产、制造、运送还是使用氢气,都要小心,若氢气逸散到大气中,会跟空气中其他气体和蒸汽交互作用,带来强大的暖化效应。英国咨询公司Frazer-Nash Consultancy研究指出,氢气的全球暖化潜势(Global warming potential,GWP)其实是过去研究的两倍多。

全球暖化潜势就是以二氧化碳为基准,比较各种温室气体在100年内对地表增温的效果,好比甲烷为GWP 21,也就是甲烷对全球的增温效果是二氧化碳的21倍,现在研究认为,氢气的GWP是11,不确定性为±5。

换句话说,研究认为氢能的GWP值介于6到16之间,其中11是平均值,而2001年测试的氢气GWP为5.8。

氢气可能会延长大气中甲烷的维持时间。通常大气中的羟自由基(Hydroxyl radical)可以迅速地将甲烷去除,但如果氢气逸散,就会与羟自由基发生反应,使得甲烷浓度上升,让甲烷在大气停留时间更久;另一方面,氢气也增加对流层臭氧和平流层水蒸汽浓度,增强“辐射强迫(Radiative forcing)”效应。

那么为什么氢气会跑到大气中?报告认为主因是气体外泄,无论在氢气存储及运输,都会遇到这个课题,如果用氢气箱或氢气罐存储,每天可能会流失0.12%到0.24%的氢气,也可能会从渠道和阀门中泄露,比现在甲烷气体从市政管线损失多20%。

其中在氢气生命周期中,电解、压缩、从燃料转换成电能中常见的吹驱(purging)和排放(venting)也会损失氢气,目前在电解会损失3.3-9.2%的氢气,因此若未来氢气会应用在再生能源情况下,需要更加注意。

(首图来源:Flickr/JOHN LLOYDCC BY 2.0)