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远景科技张雷:关于氢能,我们能看到多远的历史,我们就能看到多远的未来!

日期:2023-09-15    来源:最氢储

国际氢能网

2023
09/15
11:07
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关键词: 远景科技 氢能产业 氢能企业

9月14日,在中国(西部)氢能大会上,远景科技集团CEO张雷发表了主题演讲——《绿氢,开启新石油的时代》。

远景科技集团CEO 张雷

各位嘉宾大家上午好!今天我们在谈氢能的未来,但是恰恰氢能却不是未来的能源。氢能,其实是宇宙中最古老的能源。当我们在思考未来氢能利用的时候,或许我们可以从自然怎么使用氢能,感受到氢能使用的灵感。

为什么这么说?此时此刻我们正在享用着氢能,不管是燃油车的电力驱动,还是煤电厂的电力,或者是风电和光伏。大家想,这一切不是来自于太阳能吗?再思考一步,太阳能的背后,恰恰就是在我们头顶上方此时此刻正在发生的核聚变。在太阳1500万度高温高压下,氢原子正在不断地剧变成氦原子,同时释放出巨大的能量。而氦原子在不断产生二次剧变,产生碳、氮、氧等常量元素。随着恒星的爆发,巨大的能量场进一步会产生更多的重量元素。所以今天看到的氢其实是宇宙之初、万物之始,是一切能量本质的来源,宇宙中90%的元素恰恰来自于氢元素。

有哲学家讲过:“能看到多远的历史,就能看到多远的未来”。如果我们已经理解氢的应用过程,那恰恰是对于氢的未来探索非常有意义。氢作为最活跃的元素,它在地面开始之初是以水的形式存在,因为过度活跃的氢只能以水的形式才能做最大的保留,但是氢正在发生一场前所未有的迁移。

在高温高压早期地表的温度下,因为太阳能的作用,氢、氮气、二氧化碳和水不断合成,终于使海洋成为一种富含氨基酸的有机物质。而氨基酸物质最终进化成蛋白质,变成真核生物,也就是今天讲的蓝藻。

蓝色细菌恰恰是一切改变的开始,也是新命运改变的开始。蓝藻通过光合作用,让氢不断从水中离开,走向它天然注定的生命伴侣——碳,碳氢的组合成为地球中通过植物的光合作用,源源不断地获取储存太阳能的最佳形式。

所以到今天当我们思考储氢的时候,是不是可以从中看到新的储存。碳氢键也是自然界中探索出来一种最有效、最安全、高能的氢的储存形式。而这个碳氢键的形成,最终形成了煤、石油、天然气,这一切就是碳氢键的合成。而这个合成,成为了今天我们驱动的来源。因为这里面包含了丰富的能量,也是成为工业文明所需要的高能的材料。

随着碳氢化合物的不断进化、分化,碳和氢又走向了一个分离的过程——二氧化碳不断地排入到了大气。因为我们过去是在使用历史中的碳氢化合物(化石能源),而这个过程,使空气中的二氧化碳浓度从工业革命前的280ppm上升到今天的420ppm。

在历史上,上一次自然界二氧化碳浓度达到420ppm,是300万年以前。大家要知道那时候地表温度比今天高2摄氏度,海平面的高度比今天高30米。所以说,这一切都会到来。因为二氧化碳的浓度已经达到了这样高的水平。

在未来的30年,在我们实现碳中和的过程中,这个浓度还会不断提升。这就是为什么说极端的气候,只会变得越来越极端。在这样的一个背景下,我们必须思考新的碳氢循环。也就是说,如何不让地下的碳元素成为空气中的碳元素的增量。那也就意味着,我们必须有效使用地表的碳源和海洋中的碳源。而这样一个新的循环,也就是我们说的碳中和。

碳中和,也就意味着我们的燃料、我们的材料,正在从石油基、煤基转向生物材料、生物燃料,这个过程也就意味着另外一变化正在发生。因为如果我们要把生物的碳有效运用,我们需要一场新的技术——生物合成技术。

生物合成是氢能最相关的技术之一,一个非常关键、正在崛起的技术,也是榆林未来可以更加探索、更加增长的科技方向之一。但是,氢能在这个生物合成中,要扮演什么样的角色?大家都知道,石油的碳氢比是1:1.7左右。当我们使用高能度的燃料和聚合材料的时候,碳氢比是1:2到1:3之间。这意味着今天的碳水化合物来自于自然界的生物碳,必须给它匹配更多的氢,才能扮演起生物材料这样一个重要的使命,也就意味着——氢是碳中和经济的关键所在。

当加了氢之后,我们的材料才会更加有效。即使回到煤化工,煤化工作为石油化工的过渡产品,我们发现绿氢在榆林也是煤化工的必然之路。因为煤炭中的碳氢比是1:0.7。如果要达到更高比例的燃料和材料的碳氢比,必须要更多的绿氢,而这样的氢不可能从煤化工中取得。因为它的过程中得了氢,但也产生了碳,这样的氢必须来自于水,来自于可再生能源。

所以,人类可以向大自然学习光合作用,下一场革命自然发生,就是人造光合作用,人造光合作用就是通过可再生能源获得可再生电力。让水中分离出氢和氧,让氢和碳通过生物合成技术,通过来自于生物基的秸秆、玉米、能源类植物,包括畜牧业的排泄物,来不断合成新的生物材料和新的生物燃料。这场新的人造光合作用,将会是未来世界重要的技术革命。

整场故事讲完,大家会发现,如果我们离开了碳来谈氢,那么一切的工作将变得毫无意义。碳和氢的结合,是一种能量的结合,而碳和氢的分离,既产生了能量,但又让碳回到空气。

这样一种结合有天然的注定。因为这是生命、这是有机物、这是文明所必须的基础材料。我们能做到的是,让碳和氢这对恋人,让他们可以今生今世相爱,今生今世的分开和老去,而不是让亿万年以前的恋人,又回到世界和空气中。谢谢大家!

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