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今年早些时候，深圳举办了海洋经济博览会，展示了波浪能研究和生产的最新进展，并解决了利用氢作为潜在清洁能源的问题。在上届G20可持续发展峰会上，欧洲、中国和美国同意共同努力，通过来自空气、太阳和海洋的可再生能源，减少能源生产中化石燃料的使用，并逐步实现“脱碳”的目标。
▲G20发展峰会
氢是宇宙中最丰富的化学元素。然而，它在自然界中不能以纯气态形式存在。它只有与其它元素结合才能“存活”，例如水中的氧（两个氢和一个氧原子，H2O）和甲烷（一个碳和四个氢原子，CH4）。
一旦氢气与水和气体中的伴随元素分离，它有什么用？
答案很简单：它是一种轻质气体，比空气轻，而且无毒。如果提取和储存得当，它可以为房屋供暖，为汽车、火车、飞机和所有其他交通工具提供能源，它可以取代目前所有的不可再生能源，如煤或石油，为所有工业生产过程提供清洁能源。
▲氢
然而，从氧和碳中分离氢并不是一个简单、低成本的过程：首先，它是从甲烷中提取得到所谓的“灰氢”，这个过程需要大量的传统能源，同时也会带来温室气体和污染。此外，为了生产“干净”的氢气，必须通过电解将水与氧气分离，从而从水中提取所谓的“绿色氢气”。但是，电解有一个很大的缺点，就是需要大量的电力才能工作。简而言之，为了从氢气中生产清洁能源，我们在提取氢气的过程中消耗了大量电力，同时二氧化碳排放量也同样高。
这种悖论阻碍了氢气的工业生产，直到利用风能、太阳能或海洋能等可再生能源创造“绿色”氢气生产循环的想法开始出现。在 ENI、CDP、Fincantieri 和 Terna 的支持下，都灵理工大学开发了一项尖端技术，用于从波浪运动中产生能量。
▲意大利都灵理工大学开发的ISWEC
这就是惯性海浪能量转换器 (ISWEC)，它是一种安装在15米长船体中的机器。得益于陀螺仪和传感器系统，它每年可以产生250兆瓦的“绿色”能源，占据海洋区域仅150平方米，对生态系统没有负面影响。通过使用这种特殊工艺，创造了一个良性且非常简单的循环：从海水中提取氢，并利用波浪运动和洋流产生的能量来产生电解水所需的能量。
氢是一种几乎取之不尽的可再生能源。其产业规模化生产，可以一劳永逸地解决发展与环境的“辩证关系”。去年夏天，欧盟曾计划初步实施“绿色协议”，并投资4700亿欧元建立“氢能源战略”项目，旨在为所有欧洲伙伴通过电解生产“绿色”氢创造条件。预计2024年底实现年产气态氢至少100万吨，广泛应用单机功率100MW的电解设备。
▲未来氢能
如上所述，正如意大利生态转型部长罗伯托·辛戈拉尼所说，意大利的“复苏计划”设想拨款470亿欧元用于可再生能源的研发，特别是在“绿色”能源生产领域。不仅是意大利，其他欧洲国家也在押注氢能的未来，氢能已成为各国深入研究的课题，新能源正在顽强地应对当前地球面临的困难局面。
据美国能源部调查显示，近年来，全球工业化国家都在大力投资开发氢能，年均增长20.5%。西班牙已从其国家预算中拨出15亿欧元用于未来两年的“国家制氢计划”。中国在这方面也不甘落后，因为能源发展战略的重点是国民经济的战略发展，而中国化石能源储量很少：煤炭1145亿吨、石油38亿吨、天然气1.37万亿吨立方米，占世界储量的11.6%、2.6%和0.9%。
▲清洁能源对中国发展至关重要
中国人口众多，人均资源不足。人均煤炭可采储量仅为世界平均水平的一半，石油仅为十分之一左右。人均能源消费明显滞后，交通能源回收也明显滞后。与此同时，汽车尾气已成为空气污染，尤其是城市空气污染的最主要因素。因此，追求新的清洁能源对中国的可持续发展尤为重要。
在最近的五年计划中，科技部将燃料电池汽车及相关技术的研发列入国家建设科技计划。早在2002年1月，中国科学院就启动了科技创新战略行动计划重大项目，重点研究大功率质子交换膜燃料电池发动机和氢能技术。化学物理研究所和中科院电动汽车主要依托科技部国家高技术发展计划（863计划）。75KW、150KW燃料电池发动机和氢动力的研发在具有自主知识产权的技术领域取得进展，这项世界领先的技术将帮助中国尽快进入氢能时代。
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