许多专家称氢为“未来的燃料”。它预计通过燃烧或在燃料电池中使用，提供无碳排放的可储能能源，只有水作为副产品。此外，氢可替代化石燃料或作为难以脱碳的工业过程（如钢铁和水泥生产）的化学原料。然而，要实现氢的潜力，必须克服两个挑战：一是找到便宜且低碳排放的纯氢生产方法；二是找到有效的运输和储存氢的方式。麻省理工学院能源倡议（MITEI）领导的团队正在解决这一较少讨论但重要的挑战。
氢气是最轻的气体，且每单位体积的能量密度低，因此运输氢气的难度很大。与液体燃料（如汽油）相比，氢气的运输更加复杂。2024年，在埃克森美孚技术与工程公司的资助下，MITEI的研究团队开始研究氢的运输方法。研究表明，没有单一的最佳解决方案，运输方法的成本和碳排放因地点而异。因此，研究团队开发了一种工具，帮助用户理解各种选项并选择适合的方案。
该工具名为氢载体分析工具（HyCAT），专注于氢气运输和交付过程中的成本和碳排放。用户可以通过下拉菜单输入假设，分析结果以简单的柱状图形式呈现。HyCAT计算氢气在五个供应链步骤中的成本和温室气体（GHG）排放，包括将氢气转化为液态、储存、运输、在进口终端储存和释放等步骤。
在氢气运输方案中，主要决策是如何将气态氢转化为液态氢并最终回收。液化氢需要消耗约三分之一的氢能量。因此，研究团队还探索了使用氢载体的可能性。这些载体在特定条件下会吸收氢原子并在到达目的地时释放。研究分析了三种潜在载体，包括氢化甲苯、合成甲烷和氨。氨被认为是最有前景的选择，尽管释放氢的反应尚未受到足够关注。
研究人员的结论是，最佳方案因地点和情况而异。决策者应利用HyCAT探索可用选项，优化供应链，使清洁燃烧的氢成为现实。
博主点评： 本文深入探讨了氢作为未来清洁燃料的潜力与挑战，尤其是运输和存储方面的技术难题。虽然氢能的前景令人期待，但相关的基础设施和技术仍需大量研究与投资。HyCAT工具的开发为行业提供了实用的决策支持，促进了氢能的可持续发展。