Hydro là nguyên tố kỳ diệu. Nó có thể cung cấp năng lượng cho các tế bào nhiên liệu tạo ra điện, không để lại gì ngoài nước và một chút nhiệt. Về lý thuyết, nếu nhân loại sử dụng hydro để đáp ứng mọi nhu cầu năng lượng của mình, thì một môi trường không ô nhiễm sẽ là của chúng ta để tận hưởng mãi mãi và một ngày. Thật là một thế giới tuyệt vời. Thật là một thời gian huy hoàng để được tự do! Một báo cáo mới từ CICERO khiến giấc mơ đó trở nên ít chắc chắn hơn.

Kể từ sau thảm họa Fukushima, Nhật Bản là quốc gia ủng hộ chính cho một nền kinh tế hydro. Chính phủ nước này đã chi một số tiền lớn để thúc đẩy các nhà sản xuất như Toyota và Honda chế tạo ô tô chạy bằng hydro. Nhiều người trong chúng ta trong CleanTechnica cộng đồng đã hết lần này đến lần khác chỉ trích Toyota (và ở mức độ thấp hơn là Honda) vì đã trì hoãn các kế hoạch sản xuất ô tô điện của họ trong khi họ theo đuổi giấc mơ hydro, nhưng chúng ta phải hiểu rằng khi chính phủ thúc đẩy điều gì đó, thì hầu như họ luôn đạt được điều mình mong muốn. muốn.

Thực tế là khá một chút khác nhau, tuy nhiên. Các công ty nhiên liệu hóa thạch đã chen chúc trên đoàn xe hydro, tin chắc rằng đó là giải pháp mà họ hằng mong đợi — một công nghệ cho phép họ tiếp tục sản xuất khí mê-tan trong khi nói với công chúng rằng nó không gây ô nhiễm. Chúng tôi biết đó là một con puck ngựa tinh khiết, không pha trộn, nhưng nó là thứ âm nhạc đến tai của những người cả tin.

Giờ đây, CICERO đã đưa ra một báo cáo cho biết mặc dù việc sử dụng hydro có thể không tạo ra khí thải, nhưng sự rò rỉ từ hệ thống phân phối hydro có thể gây ra hủy hoại môi trường gấp mười hai lần như carbon dioxide. Nghiên cứu được công bố vào ngày 7 tháng 2023 năm XNUMX, trên tạp chí Truyền thông Trái đất & Môi trường. Theo Phys.org, nghiên cứu lấp đầy lỗ hổng kiến ​​thức của chúng ta về tác động khí hậu của hydro, một công nghệ trung tâm trong quá trình chuyển đổi năng lượng.

Hydro không phải là khí nhà kính, nhưng các phản ứng hóa học của nó trong khí quyển ảnh hưởng đến các khí nhà kính như mêtan, ôzôn và hơi nước ở tầng bình lưu. Do đó, lượng khí thải hydro có thể dẫn đến sự nóng lên toàn cầu gia tăng mặc dù nó không có đặc tính bức xạ trực tiếp. Nghiên cứu do Tiến sĩ Maria Sand, một nhà khoa học cấp cao tại CICERO, dẫn đầu và các đồng nghiệp của bà kết hợp với các nhà nghiên cứu ở Anh, Pháp và Mỹ.

“Tác động khí hậu của hydro là một chủ đề chưa được nghiên cứu. Tuy nhiên, một số bài báo dựa trên các nghiên cứu mô hình đơn lẻ xác nhận tiềm năng nóng lên toàn cầu ước tính của chúng tôi trong hơn 100 năm (GWP100) là 11.6,” Sand nói. “Chúng tôi đã sử dụng năm mô hình hóa học khí quyển khác nhau và nghiên cứu những thay đổi về khí mê-tan, ôzôn và hơi nước ở tầng bình lưu.”

“Hydro tương tác với các quá trình sinh địa hóa khác nhau. Trong các ước tính của chúng tôi, chúng tôi đã bao gồm sự hấp thụ của đất, sản xuất hydro quang hóa, thời gian tồn tại của hydro và metan cũng như các tương tác giữa hydro và metan,” Sand nói.

Theo Sand, nghiên cứu này là đánh giá toàn diện nhất về tác động khí hậu của hydro cho đến nay, nhờ vào việc sử dụng tiên tiến và mới lạ các mô hình khí hậu hiện có. “Chúng tôi đã đánh giá những điều không chắc chắn và nghiên cứu của chúng tôi tạo nền tảng vững chắc cho việc ra quyết định chính trị đối với hydro. Khả năng nóng lên toàn cầu là 11.6 là rất đáng kể và nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rõ tầm quan trọng của việc giảm rò rỉ hydro. Chúng tôi thiếu công nghệ để theo dõi và phát hiện rò rỉ hydro ở quy mô cần thiết, nhưng công nghệ mới đang được phát triển khi ngành công nghiệp thích nghi.”

Lợi ích tiềm năng của việc chuyển sang nền kinh tế hydro sẽ phụ thuộc vào mức độ rò rỉ hydro và mức độ hydro thay thế nhiên liệu hóa thạch. “Vẫn còn nhiều câu hỏi mở và nhóm của chúng tôi sẽ tiếp tục mở rộng kiến ​​thức của mình để đảm bảo đưa ra quyết định kịp thời và chính xác về công nghệ giảm thiểu chính,” Sand nói.

Giải nén Báo cáo Hydrogen của CICERO

“Với sự quan tâm toàn cầu ngày càng tăng đối với hydro phân tử để thay thế nhiên liệu hóa thạch, người ta chú ý nhiều hơn đến khả năng rò rỉ hydro vào khí quyển và hậu quả môi trường của nó. Các nhà nghiên cứu của CICERO báo cáo: “Hydrogen không trực tiếp là khí nhà kính, nhưng các phản ứng hóa học của nó làm thay đổi lượng khí nhà kính mêtan, ôzôn và hơi nước ở tầng bình lưu, cũng như các sol khí”.

“Chúng tôi ước tính hydro GWP100 là 11.6 ± 2.8 (một độ lệch chuẩn). Phạm vi không chắc chắn bao gồm sự hấp thụ của đất, sản xuất hydro quang hóa, thời gian tồn tại của hydro và metan, và phản hồi gốc hydroxyl đối với metan và hydro. Những thay đổi do hydro gây ra là mạnh mẽ trên các mô hình khác nhau. Điều quan trọng là phải giữ mức rò rỉ hydro ở mức tối thiểu để đạt được những lợi ích của việc chuyển sang nền kinh tế hydro.”

Những độc giả muốn tìm hiểu sâu về khoa học được khuyến khích đến trực tiếp nghiên cứu, nghiên cứu này lần đầu tiên không phải trả phí. Đối với phần còn lại của chúng tôi, đây là ý chính của những phát hiện:

Khi hydro được sản xuất, vận chuyển, lưu trữ và sử dụng, một phần khí sẽ rò rỉ vào khí quyển. Trong chuỗi giá trị hiện tại, có rất ít dữ liệu về mức độ của những rò rỉ này và điều này sẽ phát triển như thế nào trong nền kinh tế hydro đang phát triển trong tương lai. Các nguồn hydro bao gồm đốt cháy sinh khối, đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, cố định nitơ sinh học, oxy hóa khí mê-tan và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi trong khí quyển, và có thể là các nguồn địa chất.

Hydro được loại bỏ khỏi khí quyển bằng cách hấp thụ sinh học trong đất và quá trình oxy hóa khí quyển bởi gốc hydroxyl (OH). Số hạng lớn nhất và số hạng không chắc chắn lớn nhất trong ngân sách hydro trong khí quyển là sự hấp thụ của đất, trong hầu hết các nghiên cứu chiếm 65–85% tổng lượng hydro hấp thụ. Thời gian tồn tại trong khí quyển của hydro, được định nghĩa là tổng gánh nặng trong khí quyển chia cho tổng lượng hấp thụ, là khoảng 2 năm.

Bất kỳ sự nhiễu loạn nào của hệ thống Trái đất tác động đến hóa học tầng đối lưu sẽ tạo ra một chuỗi sự kiện phức tạp làm thay đổi các loại khí quyển hoạt động bức xạ, chẳng hạn như khí mê-tan, ôzôn và sol khí, và do đó làm nhiễu loạn ngân sách bức xạ của Trái đất. Hydro tham gia vào các phản ứng hóa học trong khí quyển ảnh hưởng đến thời gian tồn tại và sự phong phú của các loại khí khác có tác động đến khí hậu và do đó là một loại khí nhà kính gián tiếp.

Bốn tác động khí hậu chính có liên quan đến việc tăng mức hydro: (1) thời gian tồn tại lâu hơn của khí mê-tan và do đó làm tăng lượng khí mê-tan, (2) tăng sản xuất ô-zôn tầng đối lưu và thay đổi ô-zôn tầng bình lưu, (3) tăng sản xuất hơi nước ở tầng bình lưu, và (4) những thay đổi trong việc sản xuất một số sol khí. Phản ứng quan trọng nhất thúc đẩy các tác động này là sự phá hủy hydro bởi OH: H2+OH→H2O+H

OH là chất oxy hóa mạnh và quan trọng nhất trong khí quyển. Quá trình oxy hóa bởi OH là quá trình hấp thụ chính của hydro, metan và các hợp chất khác trong khí quyển. Mức độ OH trong khí quyển phụ thuộc vào các loại khí khác, đáng chú ý nhất là khí mê-tan, oxit nitơ, carbon monoxide và VOC. Tất cả các quá trình này được kết hợp chặt chẽ và dẫn đến các quá trình phản hồi hóa học. Quá trình oxy hóa metan và VOC bằng OH cũng cung cấp một nguồn hydro quan trọng trong khí quyển.

Sự thay đổi hóa học gây ra bởi cả sự hấp thụ OH và sản xuất H trong phản ứng có thể dẫn đến những thay đổi trong ozone. Ở tầng đối lưu, việc tạo ra hơi nước là không đáng kể so với chu trình nước tự nhiên, nhưng ở tầng bình lưu, phản ứng này có thể ảnh hưởng đến mức độ hơi nước. Những thay đổi về OH, ozone và các chất oxy hóa khác cũng có thể ảnh hưởng đến sự hình thành các hạt, đặc biệt là sulfat, sol khí hữu cơ thứ cấp và nitrat, đồng thời làm thay đổi sự phân bố kích thước của chúng.

Hydrogen, Khoa học và Thực tế

Bây giờ chúng ta biết rằng hydro không phải là loại bụi kỳ diệu mà chúng ta có thể rắc xung quanh để làm cho cuộc khủng hoảng khí hậu biến mất và ngừng làm phiền chúng ta. Điều đó dẫn đến một số hiểu biết có thể có về các công nghệ khác được quảng cáo là phương pháp chữa trị chứng nghiện nhiên liệu hóa thạch của chúng ta, đặc biệt là địa kỹ thuật khí quyển.

Các tương tác giữa trái đất, không khí và đại dương rất phức tạp. Bất cứ ai tuyên bố biết tác dụng của việc bắn một số hạt sulfur dioxide vào tầng khí quyển phía trên hoặc các viên oxit sắt vào đại dương với một mức độ chắc chắn hợp lý đều là kẻ bịp bợm hoặc kẻ nói dối.

Chỉ có một giải pháp - ngừng khai thác, vận chuyển, tinh chế và đốt nhiên liệu hóa thạch. Hệ quả tất yếu của điều đó là không bắt đầu sử dụng các công nghệ mới gây hại cho môi trường. Trừ khi và cho đến khi việc sản xuất, vận chuyển và lưu trữ hydro xanh không bị rò rỉ, giấc mơ về nền kinh tế hydro là một nỗ lực ngu ngốc chứa đầy những lời hứa hão.

Chúng ta biết phải làm gì để bảo tồn Trái đất. Đã đến lúc phải tiếp tục với nó.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• EVM tài chính. Giao diện hợp nhất cho tài chính phi tập trung. Truy cập Tại đây.
• Tập đoàn truyền thông lượng tử. Khuếch đại IR/PR. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh dữ liệu Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://cleantechnica.com/2023/06/11/hydrogen-can-make-global-heating-worse-cicero-study-shows/