今天(9 月 7 日)发表于Pressenza,作者毛里西奥·埃雷拉·卡恩,文中提供了另一种观察氢能的视角。其中一些观点铂道不支持,但对作者主张在缺水国家或地区,推动海水和污水直接制氢的想法有同感。

引言:氢能背后被忽视的水账

被誉为清洁能源的氢能需要一种正在消失的重要资源:水。

世界为绿氢喝彩,认为它是拯救地球的清洁能源,被誉为21世纪的隐形黄金。但在宣传之下隐藏着一个真相:每生产一公斤氢气,需要消耗数升纯净水。

在这个已经遭受历史性干旱、数百万人缺乏饮用水的星球上,这个承诺变成了威胁。

21世纪的地缘政治不仅围绕矿物和燃料展开,还将围绕水资源。那些推动大型绿氢项目的国家,有可能眼睁睁看着自己的人民干渴。

智利在世界上最干旱的阿塔卡马沙漠宣布建设工厂。

纳米比亚和毛里塔尼亚为大型绿氢项目交出土地,而他们的人民仍在用桶提水。

沙特阿拉伯建造配备海水淡化厂的综合设施,产生的盐水比能源还多。

这种矛盾是残酷的。他们谈论清洁能源,却隐藏了水的成本。他们宣称对抗气候变化,却冒着加深水危机的风险。

本应成为可持续发展道路的东西,可能变成新的掠夺形式。

绿氢不仅将世界分为生产者和购买者,还将其分为那些有水生活的人和那些为了出口氢分子而放弃水的人。

氢气的水成本

绿氢通过电解产生,这是一个使用可再生电力将水分子分解为氧气和氢气的过程。理论上方程式很简单,但实践中却很残酷。生产一公斤氢气需要 9 到 12 升纯净水,不含盐分和矿物质。

这些水在进入电解槽之前必须经过处理和去矿物化,这使得过程更加昂贵。

在工业规模下,数字急剧攀升。国际能源署估计,如果世界生产预计到 2050 年的 5.3 亿吨绿氢,每年将需要超过 50 亿立方米的水,相当于一亿人口国家的年消费量。

换句话说,基于氢能的能源转型需要一种新的牺牲:将水转化为可出口的能源。

矛盾是显而易见的。项目在水最稀缺的干旱地区兴起。

智利在阿塔卡马和麦哲伦宣布建设综合设施。纳米比亚和毛里塔尼亚承诺从沙漠大量出口。

沙特阿拉伯推动其基于氢能的未来城市Neom,配备海水淡化厂,向海中排放数百万吨盐水。

他们称之为进步,但对当地社区来说,却是另一种形式的剥夺。

绿氢的水成本提出了一个新的政治问题:水应该优先用于电解槽,还是用于确保生命和农业?企业有什么权利以不会留在生产国的能源名义抽干河流和含水层?

本质上,绿氢只是表面上清洁。在欧洲和亚洲的碳账户中是清洁的,但在它留下的干渴中是肮脏的。

拉丁美洲:干旱土地上的绿色能源

拉丁美洲被称为绿氢的新沙特阿拉伯。政府和企业宣布大型项目,承诺将来向欧洲和亚洲出口价值数十亿美元的绿氢及衍生产品。

但在进步话语的背后隐藏着一个悖论:许多这些大型项目正在水稀缺、数百万人仍缺乏最基本资源的地区建设。

智利在区域地图上领先。在麦哲伦,计划建设世界级工厂生产绿色氨并出口到德国和日本。

在阿塔卡马,这个地球上最干旱的沙漠,太阳能公园正在建设,为每天需要数千立方米纯净水的电解槽供电。

这个有超过 40 万人遭受慢性缺水的国家,正在将其水资源交给为欧洲船舶生产能源的企业。

阿根廷紧随其后。在内格罗河,澳大利亚公司Fortescue正在规划 84 亿美元的投资,在这个已经承受压力的省份安装绿氢中心,需要水资源。

巴塔哥尼亚凭借其风能潜力,正在成为可能使农业谷地干涸的清洁能源中心。

巴西和墨西哥在塞阿拉、巴伊亚和尤卡坦推进试点项目——这些地区水资源有限,在人类消费、农业和采矿之间争夺。

国际能源署的数据显示,每年仅生产 100 万吨绿氢就消耗超过 900 万立方米水,足以供应一个中等城市。

警告很明确。拉丁美洲正在放弃水和土地来生产它不会消费的能源。绿氢被作为未来的关键出售,但实际上威胁着重复掠夺的历史:北方的廉价原材料,南方的干旱。

非洲:沙漠作为试验场

非洲是绿氢的新实验室。在能源贫困和缺乏饮用水的情况下,承诺拯救地球但可能谴责当地社区的巨型项目正在兴起。

纳米比亚是最残酷的例子。在那里,Hyphen Energy公司正在南部海岸推动 100 亿美元的综合设施,旨在向德国和荷兰出口绿色氨。

该项目将使用淡化海水,但淡化将产生大量排入海洋的盐水,改变已经脆弱的海洋生态系统。

毛里塔尼亚成为另一个中心。CWP Global财团正在规划 400 亿美元的巨型项目,世界上最大的项目之一,也面向向欧洲出口。

毛里塔尼亚沙漠,那里的社区以最少的水和电生存,将被转换为能源开采区,为外国火车和船舶供应。

悖论重复:超过 40%人口缺乏定期电力的国家放弃水资源来生产他们不会消费的能源。

南非和摩洛哥加入了竞赛。比勒陀利亚在北开普省宣布了氢走廊,而拉巴特与欧盟和德国签署协议,成为下个十年的关键供应商。

两者都依赖海水淡化来维持生产。该技术提高了氢气成本并产生隐藏问题:数百万吨盐水倾倒入海,影响渔业和生物多样性。

数字是严峻的。每年生产 100 万吨绿氢需要超过 900 万立方米水。纳米比亚、毛里塔尼亚和摩洛哥计划在未来二十年内将这个数字增加十倍。

在一个超过 3 亿人缺乏安全饮用水的大陆上,绿氢可能成为披着绿色标签的水掠夺。

亚洲和中东:水还是能源

亚洲和中东将绿氢的悖论集中到最极端。沙特阿拉伯和阿联酋在沙漠中央宣布巨型氢气工厂。旗舰项目是Neom,这个被称为可持续模式的沙特未来城市,要建地球上最大的氢气工厂。

生产依赖大规模海水淡化,这个过程需要额外能源并向红海排放数百万吨高污染盐水。理论上的清洁能源,但有毒的环境足迹。

印度面临更直接的困境。政府启动国家绿氢计划,目标是到 2030 年每年生产 500 万吨。然而,大部分生产将位于拉贾斯坦邦和古吉拉特邦的干旱地区,那里的水对农业和人类消费已经不足。

一公斤氢气意味着已经遭受慢性干旱的农民少了十升水。在一个超过 1 亿人没有安全饮用水的国家,氢气可能成为威胁而不是解决方案。

中国也在大力下注。其大型绿氢项目集中在北方,如内蒙古等地区,风能和太阳能丰富但水贫乏。

挑战是显而易见的:虽然中国在电解槽方面领先,但必须保证水来维持大规模生产。风险是,旨在使全球经济脱碳的能源最终会恶化当地的水压力。

数字不会说谎。根据国际可再生能源机构,亚洲和中东 60%的绿氢项目位于高或极端水压力地区。问题变得不可避免:什么更有价值——生活的水,还是转化为全球贸易燃料的水?

潜在冲突

绿氢不仅是能源赌注,还可能成为水战争的新动机。在已经存在历史紧张关系的地方,大型绿氢项目的到来威胁加深冲突。

尼罗河是一个明显的例子。埃及、苏丹和埃塞俄比亚多年来争夺大复兴大坝的控制权。

如果在埃塞俄比亚和苏丹增加氢气生产,尼罗河的水将用于生产出口燃料而不是 1.5 亿人的生命资源。

亚洲的印度河面临类似情况。印度和巴基斯坦在脆弱的共享协议下争夺其流量。印度决定使用印度河水在干旱地区推动绿氢项目,随时可能在前线点燃新的冲突。

同样的情况发生在亚马逊流域,那里已经有人谈论在巴西和秘鲁探索氢能项目,在一个拥有世界 20%淡水并已经遭受森林砍伐和污染的流域。将那条河变成出口的能源投入将是在另一种伪装下重复掠夺。

数字让矛盾黑白分明。

今天超过 4 亿非洲人和 1 亿亚洲人缺乏安全饮用水。每年生产 100 万吨绿氢消耗超过 900 万立方米水,足以为 50 万居民的城市供应一年。

水殖民主义在沉默中扎根。北方购买绿色分子,南方放弃生活所需的水。他们称之为能源转型,但闻起来像同样的老故事:出口生命,留下干渴。

替代方案和解决方案

绿氢不必是水掠夺。存在技术和政治替代方案,可以防止未来的能源建立在人民的干渴之上。

第一个选择是着眼于海洋。设计用于直接用海水操作的新电解槽减少了对淡水源的依赖。技术仍然昂贵,但正在快速发展。中国和澳大利亚的研究人员已经测试了不需要海水淡化就能产生氢气的原型装置。

第二个替代方案是废水再利用。今天将数百万升处理过的水倾倒入海的城市可以将部分水流重新定向到氢气生产。德国和日本已经沿着这些路线开发试点。成本低于海水淡化,避免与农业和人类消费的紧张关系。

第三个解决方案不是技术的而是政治的。水正义必须是能源转型的原则。如果威胁当地社区获得饮用水,任何绿氢项目都不应推进。

优先级必须明确:生命第一,出口第二。

数字显示了可行性。使用废水可以覆盖到 2030 年氢气预计水需求的 15%。如果工业化规模,直接海水电解可以将运营成本降低 20%。这些数字证明这不是科幻小说,而是政治意愿和真正的投资。

困境很明确。氢气可以是加深水殖民主义的借口,或者可以是公正和可持续能源转型的推动力。

一切取决于谁制定规则:北方的银行和企业,还是冒着水风险的人民。

结论

绿氢被宣布为清洁未来的关键。但在每个电解槽后面跳动着河流、含水层和供养它的社区。如果水成为生产只能点亮遥远城市的分子的原料,而整个民族继续提着水罐只是为了喝水,就不会有公正的转型。

能源殖民主义的历史可能在另一种伪装下重演。首先是黄金,然后是石油,现在可能是转化为氢气的水。

话语改变了,逻辑保持不变。南方交付重要的东西,北方保留利益。他们称之为绿色能源,但最终可能是蓝色掠夺,隐藏在沉默蒸发的升水中。

然而,并非一切都已写定。存在可以使用海水和城市废物的技术。社会运动已经提高声音要求水正义。政府仍可能将主权置于跪着签署的合同之上。

希望不是天真,而是记忆。那些在过去的殖民主义中幸存下来的人民知道他们可以抵抗未来的殖民主义。

绿氢可以是海市蜃楼或真正的机会。它可以使地球干涸或给它一口气。

决定不在坦克或港口。

它在那些必须在出售生命之水或将其作为权利捍卫之间选择的人手中。

这个选择将决定明天的能源是解放还是谴责。

参考文献

硬数据参考文献

  • 国际能源署(IEA)。2023 年全球氢气评估。
  • 国际可再生能源机构(IRENA)。2022 年全球氢气供应链报告。
  • 彭博新能源财经。2023~2050 年氢气市场展望。
  • 国际可再生能源机构(IRENA)。2023 年可再生能源和就业年度评估。
  • 世界资源研究所(WRI)。2023 年Aqueduct水风险图集。

综合参考文献

  • Rifkin, Jeremy. 《氢经济》。企鹅出版社,2002 年。
  • Ball, Michael & Wietschel, Martin. 《氢经济:机遇与挑战》。剑桥大学出版社,2009 年。
  • Van de Graaf, Thijs & Overland, Indra. “氢的地缘政治”。《能源研究与社会科学》,2020 年。
  • Sovacool, Benjamin. 《能源与伦理:正义与全球能源挑战》。帕尔格雷夫出版社,2013 年。
  • OME(地中海能源观察站)。《地中海氢气:机遇与风险》。2021 年。

关于作者

毛里西奥·埃雷拉·卡恩,1975 年毕业于厄瓜多尔技术大学(UTE)的机械工程师,在采矿工程和项目开发领域拥有超过 45 年的经验。他曾在国内外公司担任总经理、项目经理和工程主管等职务,在EPCM(工程、采购和建设管理)模式下领导研究和项目执行。

目前担任HyB Ingenieros总经理,开发新工厂和工艺的研究和分析,在工程概况水平上进行资本支出和运营支出分析。多年来,他一直在撰写关于国内外社会、政治和经济分析的文章和专栏。