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低碳汽車燃料電解質(zhì)的生產(chǎn)和使用周期評估

目前，工業(yè)級電解的發(fā)展主要集中在堿性電解槽和質(zhì)子交換膜電解槽的使用。這兩種方法理論上的制氫效率大約70%～80%。大多數(shù)國家都在積極嘗試增加使用可再生能源發(fā)電的比例。英國計劃在2050年達到使用可再生能源發(fā)電量占總輸電網(wǎng)絡(luò)的50%。

研究將英國目前使用可再生能源（風(fēng)能和太陽能）技術(shù)進行電解制氫和利用英國輸電網(wǎng)絡(luò)中的電能制氫進行比較分析，并確定其與環(huán)境負擔(dān)的關(guān)系。環(huán)境負擔(dān)是通過依照歐洲相關(guān)規(guī)定進行生命周期評估來定量化分析的。研究的可再生能源制氫系統(tǒng)是在南威爾士大學(xué)氫研究中心進行試驗和研究分析的。

研究中假設(shè)氫是電解水產(chǎn)生的唯一產(chǎn)物，而且如果電解制氫的復(fù)合產(chǎn)物-氧氣能被有效利用，則電解制氫的經(jīng)濟性和環(huán)境績效都會有所提高，但這只會在電解制氫規(guī)模達到一定程度時才行。由于研究使用的電解制氫系統(tǒng)的規(guī)模還比較小，因此只是將產(chǎn)生的氧氣簡單地當(dāng)成電解制氫的排放物而不是復(fù)合產(chǎn)物。選用生態(tài)指示器99H/A作為有效的影響評估方法。生態(tài)指示器99H/A可以簡明地分析對相關(guān)影響分類的終端損害，如人類健康（包括氣候變化）、能源（包括化石燃料）、生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量。在對結(jié)果的分析中，采用分級制度對短期損害和長期損害進行恰當(dāng)?shù)钠胶饣治?。同時，采用中值方法對相似相關(guān)影響類別做進一步的靈敏度分析。

Tim Patterson et al. International Journal of Hydrogen Energy. 2014.

編譯：路順杰