2021年1月27日,歐洲議會投票決定,用捕獲并儲存(CCS)從天然氣中生產出的藍氫作為通往最終廣泛使用綠色氫氣之旅的橋梁。
英國對藍綠氫持不可知性立場,以確保氫基礎設施能夠規(guī)?;l(fā)展。這種方法允許從電解槽到自熱和蒸汽甲烷重整裝置以及捕獲并儲存 (CCS)一系列技術。藍氫的使用將刺激許多碳密集型行業(yè)在深度脫碳方面取得進展。它還將推動對綜合藍氫生產計劃的投資。這將需要一種全面的方法來優(yōu)化重整裝置、空分設備、管道和碳捕獲--這些都是生產藍氫所需的主要技術。
必須出現(xiàn)一種新的范式
如今,最常見的制氫方法是從天然氣中提取氫氣,使用蒸汽甲烷重整裝置。二氧化碳(CO2)是由過程化學和能源需求產生的。“藍氫”是通過碳捕獲與蒸汽甲烷重整裝置(SMR)或自熱重整裝置(ATR)相結合而產生的。捕獲的二氧化碳既可以被捕獲和利用(CCUS),也可以被捕獲并儲存在自然地質構造中的永久地下存儲中(CCS)。
蒸汽甲烷重整裝置(SMR)受益于40年來的持續(xù)改進和優(yōu)化。自熱重整裝置(ATR)較新,但已經有十多年的商業(yè)規(guī)模運行,可以進行微調。在某些情況下,蒸汽甲烷重整裝置(SMR)和自熱重整裝置(ATR)被整合為“聯(lián)合重整”或“兩階段重整”。
捕獲并儲存(CCS)也是一項成熟的技術。在歐洲,Equinor早在20多年前就開始在北海挪威地區(qū)的Sleipner West油田捕獲和封存二氧化碳。從吸收塔到集成干燥系統(tǒng)的多級二氧化碳壓縮機,捕獲并儲存(CCS)方案的組成部件都高度發(fā)達。
除了挪威,捕獲并儲存(CCS)還在澳大利亞、加拿大和美國使用了很多年。到目前為止實施的大多數(shù)主要捕獲并儲存(CCS)計劃都是對碳密集型流程的改造,例如現(xiàn)有燃煤發(fā)電廠的脫碳;現(xiàn)有蒸汽甲烷重整裝置的碳捕獲;以及現(xiàn)有氨廠的胺洗系統(tǒng)。
改革技術和捕獲并儲存(CCS)已經優(yōu)化,但它們是并行優(yōu)化的。它們從未在一個綜合過程中得到協(xié)同優(yōu)化。對于新的投資,需要一種范式的轉變:藍氫生產必須依靠自身的力量進行優(yōu)化。
團結在碳中和的愿景中
在巴黎協(xié)定簽署六年多后,拜登總統(tǒng)簽署了一項法令,再次承諾美國在缺席幾年后重新加入該協(xié)定。一個碳中和的未來必須實現(xiàn),而約翰·克里(John Kerry)已被任命為實現(xiàn)這一愿景的責任。
其他幾十個國家也是巴黎協(xié)定的簽字國。英國已經將藍氫作為其減輕氣候變化影響的愿景的一部分。東約克郡的一個名為“零碳亨伯”的項目體現(xiàn)了英國利用藍氫創(chuàng)造更綠色未來的努力。
亨里克·安德森(Henrik Anderson)是Equinor負責低碳解決方案技術的副總裁。他說:“Equinor看到了藍色和綠色氫氣的未來, 但每種氫氣的開發(fā)速度和規(guī)模都將根據(jù)地區(qū)原料供應、地質、市場和政策而有所不同。但是,要規(guī)?;l(fā)展氫價值鏈,啟動氫經濟,我們相信藍氫將起到至關重要的作用。
在亨伯河以東的北海,Equinor也在大規(guī)??稍偕茉窗l(fā)電方面進行了大量投資。其位于道格爾河岸的風力發(fā)電場建成后將產生超過3千兆瓦的可再生電力。
北海也是“零碳亨伯”項目藍氫生產不可或缺的一部分,因為它是為改革者提供天然氣的來源。該項目還將使用一個被稱為“耐力”的巨大含鹽蓄水層來永久儲存將從亨伯河岸邊的重工業(yè)中捕獲的二氧化碳。
(待續(xù))