氢根据其来源和生产过程进行分类，由可再生电力（风能、太阳能等）驱动水电解产生的氢被视为 “绿氢”；蓝氢主要由天然气制取（加上碳捕捉）；粉氢则是利用核能生产；灰氢来自其他化石燃料。
现在，有一家叫Q 氢的公司，称其制氢技术路线的能源需求且成本都更低，他把其开发的工艺所产生的气体被称为 “透明氢”。
Q 氢（Q Hydrogen）总裁兼首席执行官惠特克・欧文（小）近日接受访问，表达了对氢能技术及商业应用的一些看法。
在过去十年间，Q 氢专注于以氢作为主要燃料来源展开研发，致力于开发强大且高效的技术，旨在提供一系列可用于商业应用的全新电力解决方案。
Q 氢制氢不走寻常路
目前有多种释放氢作为燃料的方法，其中最常见的是电解和热解。电解是利用电流将水分解为氢和氧；热解则是借助热量将氢从源材料中分离出来。这两种方法都存在与驱动过程所需能量相关的弊端。电解需要 “绿色” 可再生电力才能制取绿氢；热解则至少需要合适的点火源来产生高温。
例如，弗劳恩霍夫微工程和微系统研究所（Fraunhofer IMM）开发了一种氨裂解工艺，据说一旦启动，在很大程度上能够自我维持热量。
Q 氢总裁兼首席执行官惠特克・欧文（小）表示，Q 氢的技术则截然不同。
“我父亲早在 2007 年就开始研发这项技术，最初是为了提供一种新的工业供暖和制冷方式。其原理是利用双曲波形几何结构产生两股不同的气流，即热气流和冷气流。这些几何结构位于固定涡轮板表面的镜面布置上，如果将它们合并，会呈现‘嵌套’状态，但它们之间的间隙极小。让空气通过这种设置，会创造出一个环境，使高压区和低压区以顺时针和逆时针方向相互作用，目的是在非磁性金属涡轮机内引发温度变化。”
“我们原本预计温差在 10 至 20 华氏度之间，可实际得到的温差要大得多，热的一侧约为 147 华氏度，冷的一侧为 37 华氏度，而且这一切都发生在一个约 6 英寸宽、12 英寸高的单元内。这是第一个迹象，表明有更强大的反应正在发生。”
Q 氢名称的由来
据惠特克・欧文介绍，Q 氢中的 “Q” 代表类星体波（Quasarwave），Q 氢是氢生产业务及相关技术控股公司的母公司。
在自然界中，绝大多数星系的中心都存在超大质量黑洞。类星体便是一种超大质量黑洞，它在电磁频谱中释放出强烈的能量，有时还会从两极喷射出物质。
欧文解释道：“这就是名称背后的灵感来源，这项技术试图利用弦理论和量子理论等所代表的一小部分原理。”
欧文接着说，大约一年后，在对密封室内的系统进行测试时，一个开放的阀门让水分进入了测试单元。阀门开了一整天，正如欧文所说：“突然有了重大发现！氢仅仅是通过空气中的水分与涡轮机板相互作用产生的，而且涡轮机甚至都没有旋转。”
之后，团队添加了可控制水分添加量的系统，后续测试最终确定该单元能够产生氢气。2014 年，公司决定将这一过程商业化，从而催生了第一台旨在加工水并制取氢气的涡轮机。
欧文表示，单元内的顺时针 / 逆时针气流会产生高压和低压区域，进而形成高速涡流，正是这种环境成为了产生氢气的关键。
他解释道：“本质上，就是让涡轮机内的任何材料进行大量旋转。还有更多细节，我们计划尽快披露更多过程，但这是其中关键的一点。”
欧文还提醒说：“这听起来可能有些老套。” 他接着指出，到目前为止，全球能源生产在很大程度上一直集中在与热相关的过程上。但他强调，大自然已经为我们提供了一系列无需化学反应就能产生能量的解决方案，“我们只需保持足够开放的心态，去利用这些资源。”
新英格兰的能源布局
研究和开发工作在犹他州的实验室进行，而第一个成品氢生产单元将落户新罕布什尔州的一家工厂。
欧文表示，选择在新英格兰地区设立生产基地，与美国北部能源成本上升有关。借助这个氢生产基地，他希望能以类似于南部和西部州常见的电力购买协议（PPA）的价格输送电力。
“我们得到了当地社区和（新罕布什尔州）的大力支持。预计今年上半年就能开设这个设施。” 他说道。
该工厂的首个客户将是移动数据中心。展望未来，Q 氢计划向付费客户供应氢气，这可能包括海上公司，这些公司可以利用氢气推动发动机脱碳，以满足国际海事组织（IMO）三级排放标准。未来的项目或许会涉及将废弃的燃煤电站改造为使用氢气的设施，使其重新投入运营。
透明氢的诞生
氢根据其来源和生产过程进行分类。例如，由可再生电力（风能、太阳能等）驱动水电解产生的氢被视为 “绿氢”；蓝氢主要由天然气制取；粉氢则是利用核能生产；灰氢来自其他化石燃料。
由于能源需求低且成本较低，Q 氢把其开发的工艺所产生的气体被称为 “透明氢”。
新罕布什尔州的工厂投入运营后，每天将具备生产多达 100,000 公斤透明氢的能力，这些燃料将用于为本地和地区客户提供能源。
回到新罕布什尔州的项目，欧文解释说，电力将来自一系列适配使用氢气的卡特彼勒 [3016] 气态燃料发电机。
“卡特彼勒正在开发自己的制氢套件，但由于其时间安排，这些套件目前还不是最有效利用我们燃料的方式。我们正在与燃烧实验室合作处理用例，并在燃料电池、燃料存储和改进产品运输技术方面取得了重大进展。”
欧文进一步解释说，Q 氢的产物主要是氢，但还含有少量其他元素，这些元素有助于拓展更广泛的工业用途。
他笑着补充道：“我知道我说得有点含糊，但我们也会很快发布相关细节。我们发现了氢在许多领域非常酷的应用方式。”
能源损耗问题
水电解过程中使用的能量会导致最终氢产物的总能量降低 20% 至 30%。当被问及 Q 氢开发的系统的能源损耗时，欧文表示，与现有生产方法相比，其能源输入 “极少”。
“这就是为什么我们能够在现场生产燃料，将其用于高效发电装置，并且仍有望实现盈利。”
《2022 年通胀削减法案》（IRA）为在合格生产设施中生产的每公斤 “合格” 清洁氢提供生产抵免。欧文表示：“我很高兴 IRA 的存在，因为它为长期存在但需要推动的技术和氢能源领域 —— 太阳能和风能，提供了助力。我们也参与其中，但我们的重点从来不是依赖补贴。”
“本质上，就是让涡轮机内的任何材料进行大量旋转。还有更多细节，我们计划很快揭示更多过程元素，但这是其中关键之一。”
这种专有生产方法的效率使得尽管 Q 氢会接受政府补贴以支持制氢，但即使没有任何财政援助，公司也能实现盈利。
对于那些认为应直接使用某种能量的原始形式以避免不必要能源损失的观点，欧文回应说，虽然风能和太阳能通常以原始形式使用，而不是用于电解水会更好，但并非每个地理位置都有这样的选择，而且这项技术仍处于起步阶段。
“一滴水中蕴含的势能是巨大的。我记得有一项研究发现，如果能够有效地释放一滴水中的所有能量，它可以在一段时间内为旧金山供电。我相信这是真的，只是我们还在探索的道路上，也许最终能实现。”
未来发展之路
目前普遍观点认为，氢在未来的燃料组合中会占据一席之地，但只会与天然气、柴油、汽油和电力等现有能源并存。然而，欧文认为氢将成为 “重要角色”，Q 氢开发的技术会改变现有的氢能源使用轨迹。
“我刚参加完爱尔兰的政府会议回来，他们正在讨论电力需求如何导致电力短缺。在美国，一些拟建的数据中心将未来的电网互联日期推迟了 7 到 10 年，因为目前没有足够的电力供应能力。我认为氢可以帮助解决这些问题。我觉得有可能出现完全脱离电网、由氢能源支撑的新数据中心。”
在 “远程” 能源市场中，还有其他竞争对手，包括低能核反应堆。欧文认为，这些能源会因地理位置的不同而发挥不同的作用。“微核电站和氢气都有各自的发展空间，但它们对市场的影响方式不同。”
在氢气输送方面，他表示国家氢管道存在一定潜力，但其中一个关键因素是最终产品的状态。
“我们生产的氢可以通过管道输送。但实际上，我认为生产将基于轮毂和辐条模型。通过管道输送气态氢或将氢气低温冷却成液态氢输送都非常昂贵。”
和生产技术一样，欧文补充说，Q 氢将在后续发布更多关于通过专用管道输送氢气的详细信息。