一系列非洲报告中的最新报告证实,非洲大陆丰富的太阳能和风能以及生物氢资源潜力,可以提供大量的氢气生产--可能每年高达160亿吨。
拉夫堡大学的博士研究员Mulako Mukelabai和Richard Blanchard博士及其团队发表在《可再生和可持续能源评论》杂志上,他们专注于氢气在非洲预测的未来温室气体排放去碳化中可以发挥的作用。
一些研究已经评估了氢气在非洲的潜力,但本文是第一个在国家层面上研究氢气潜力并评估社区的水和能源获取需求、运输系统和成本的文章。
研究了如何利用太阳能、聚光太阳能(一种利用各种镜面配置将太阳的能量转换为驱动热机并产生电力的方法)、风能和生物氢(通过生物方式产生的氢)来为电解提供动力,以生产绿氢。
利用技术-经济比较分析技术,研究得出结论:
非洲拥有太阳能、集中式太阳能、风能和生物氢的资源潜力,可以大量生产氢气;据预测,非洲每年可以生产160亿吨氢气。
可再生水资源和电力供应是关键的推动因素,因此在氢气生产中起到了制约作用
可持续的解决方案,如长途水运,可以克服这些障碍,并通过提供清洁的水来造福非洲社区。
长途出口绿氢市场是推动非洲氢气经济的关键,可以使用称为"高压直流系统"的方法,这比出口液态氢气便宜3倍,比出口压缩氢气便宜20倍。
氢气被用来制造氨气,与使用氨气的市场(如化肥行业)合作,将增加成功采用可再生氢气的机会。
与当地合成氨市场合作也将有助于推动非洲粮食系统的自给自足,因为目前每年需要105亿吨氢气用于合成氨生产以满足非洲目前的化肥需求。
区域性的氢气伙伴关系可以促进降低与非洲有关的成本和投资风险。
尽管由于目前经济活动较少,非洲的碳足迹占全球温室气体的3%,但它严重依赖传统的生物质燃料--木材和煤炭--来满足日常能源需求。
使用这些燃料不仅通过释放大量的二氧化碳(CO2)导致全球变暖,燃烧生物质还排放有害气体,威胁到人们的健康,而且还造成了没有管理的森林砍伐。
非洲快速的人口和经济增长预计将增加该大陆的能源消耗,因此,满足这一不断增长的需求是缓解排放和实现非洲增长的关键。目前全球大部分的氢气(80%)是通过涉及甲烷的碳密集型方法生产的。然而,氢气可以通过电解来生产。
Mulako表示其潜在的预测是2050年全球氢气需求预测的24倍。
并指出:“但是这种巨大的氢气潜力会使非洲的水电供应恶化,特别是随着长途氢气贸易的开始。然而,有希望,因为我们已经提供了可持续的解决方案,例如长距离运输。通过发展区域或区域间水运输网络,运输水用于氢气生产和饮用可以解决这些问题。”
他补充道,创建氢经济的目标应该是确保获得电力、清洁和安全的饮用水,以及财富分配,否则氢经济可能会重复石油和天然气行业的利润驱动的价值观。
Blanchard博士认为,这篇论文表明,非洲可以做一个'技术上的跨越'。"我们可以推断的是,非洲有机会通过放弃对大规模化石燃料发电的需求而跳跃到氢能经济。这种技术上的跨越已经发生在移动电话和移动银行上,这些地方并不总是需要硬接线的基础设施"。
Wijayantha教授补充道,非洲不仅拥有生产绿氢所需的所有原材料,而且非洲大陆还拥有以区域经济协会的形式进行合作的优秀平台。
他指出:“如果创造正确的投资环境,非洲就有可能使氢气经济蓬勃发展,并为降低全球排放水平做出重大贡献。”
这项研究与非洲绿色氢气联盟最近的一份报告相吻合,该报告发现绿色氢气可以使非洲可持续地实现工业化,并使该联盟的六个国家的国内生产总值提高12%。
而最新的预测远远超过了马斯达尔和阿布扎比可持续发展周的联合报告中的预测,该报告称非洲大陆每年可生产3000-6000万吨氢气。