有没有点上升氢如果其他资源的限制是要把它带到一个停顿。 在这里， Herib Blanco在伊雷娜 总结了他们的研究成 多少水，将需要在氢的产生通过电解 (即从水)和 涉及的费用 . 广泛的分析进行了审查计算 数量的水使用过的产氢 ，并 通过能源用于功率 (可再生能源或气体)。 假设的世界就是使用过70EJ的电解的氢到2050年， 水的消费量将大约25bcm . 这是相对比较小的全球图2 800亿立方米用于农业(最大的消费),800亿立方米的工业用途，以及470亿立方米用于市政用途。 这将是 相当于一个发达的国家，62万居民 (400米 3 /人均) . 即使在最保守的情况下，海水淡化使用的 水成本(处理、运输)将低于2％的总产氢的费用 和 能源消耗水淡化将是只有约1％的能源总需要 为氢生产。 Blanco注意到， 水的排放是非常特定位置的 并且取决于当地的供水、消费、退化和污染。 这 影响生态系统 将必须加以考虑。 但数字表明， 水的消耗不应该是一个主要障碍是扩大可再生氢 ，说布兰科。 

水消耗量为绿色氢：它是一个制约因素，扩大? 

氢是一个必不可少的组成部分的净零排放能源系统。 它补充了电通过提供一个能量载体，用高能量密度，更容易运输和储存于电力。 因此，它使得能够脱碳的应用程序，难以通电。 

类似于电力、氢能生产的多种能源来源。 电解路线，允许分裂的水成氧气和氢气通过使用电 . 这允许利用不断下降，可再生能源发电的成本，提供灵活性，电力部门，并启用一个综合能源系统，而不是单独的部门。 

一个共同关注解是水的消耗，用作输入，如果它可能会造成限制的大规模生产的氢 . 这篇文章的目的是要回答一些关键问题与此相关的问题。 

有多少水没电解消耗? 

...步骤1：氢生产 

水消耗来自两个步骤：氢气的生产和生产的上游能源载体 . 在寻找氢气的生产、 小水电能消耗大约9公斤的水，每公斤的氢 . 然而，考虑到过程中的水解矿化, 该比例可能范围之间的18公斤和24公斤 的水，每公斤的氢或甚至 达到25.7-30.2 根据[1]. 

该任职者生产过程中(蒸汽改革的甲烷)，最低用水量为4.5kgH 2 O/kgH 2 (需要的反应)，这 增加到6.4-32.2kgH 2 O/kgH 2 时考虑到水的过程和冷却 [1,2]. 

...步骤2：能源(可再生电力或天然气) 

其他组成部分是水的消耗，用于生产可再生电力和天然气。 水消耗 光伏的不同而有所差异50至400l每兆瓦时(2.4-19kgH 2 O/kgH 2 ) 之间以及 5至45l每兆瓦的风力(0.2-2.1kgH 2 O/kgH 2 ) [3]. 同样地， 天然气生产可1.14kgH 2 O/kgH 2 增加到 4.9kgH 2 O/kgH 2 页岩气体 (根据我们的数据)[4]. 

总之， 总耗水量的氢从光伏和风可以，平均来说，围绕32和22kgH 2 O/kgH 2 分别 (见 图1 下)。 不确定性引起的太阳辐射、生和硅内容 [4]. 这个耗水量相同数量级的氢生产的天然气 (7.6-37kgH 2 O/kgH 2的 平均值为22kgH 2 O/kgH 2 ) [1,2]. 

总的水足迹：下当使用可再生能源 

类似于共 2 排放 的一个先决条件的解路线，有一个低水足迹是可再生能源的使用 . 如果只是一小部分的矿物基础的代用水消费相关的电力是远远高于实际水消耗电解过程。 

例如，耗水量的电力生产的天然气可以高达2500我每兆瓦[3]. 这也是使用最好的情况下对化石燃料(天然气)。 如果煤气化是认为，它可以消耗31-31的端视.8kgH 2 O/kgH 2 氢生产[2]另有14.7kgH 2 O/kgH 2 从煤生产[4]. 水消耗光伏发电和风力，也是预计随时间而减少制造过程变得更有效率和能源输出每个单元已安装的能力也提高了 . 

总耗水量到2050年 

未来的全球氢的使用预计将大许多倍于今天。 例如，《世界能源转换的展望从伊雷娜[6]估计， 到2050年的氢气需求量将约为74EJ，其中约三分之二将来自可再生氢 . 与此相比，8.4EJ今天(对于纯的氢)。 

即使在整个2050年的氢气需求量将会感到满意，与电解的氢气，水消耗量将大约25bcm . 图2 (下文)将这一数量的角度与其他人类水消耗量的流动。 水消耗量为 农业是最大的一个的了2,800亿立方米 ，水对于 工业用途是接近800亿立方米 和 470亿立方米用于市政用途 [7至9]. 目前的氢生产的天然气改革和煤气化具有的耗水量的约1.5亿立方米。 

因此，即使虽然大增长的水消耗，预计由于变化的electrolytical途径和需求的增长，水消耗量的氢的生产仍将远远小于其他资金流动对于人类使用。 另一个参考点是取水的人均75(卢森堡)以及1,200名(美国)m 3 每年[10]. 把一个平均值为400米 3 /(人均*年)， 总2050年的氢的生产等同于一个国家的62万居民的 . 

什么是费用和能源消耗的水供应？ 

...成本 

该 电解槽需要高质量的水需要的水处理 . 低质量的水可能导致更快地退化和缩短寿命。 许多因素，包括隔膜和催化剂用于碱性和膜和多孔运输层PEM，可以受到不利的影响，通过水中的杂质，例如铁、铬的铜，等等。 水电导率小于1微秒/米和有机碳总量的小于50微克/升是必需的。 

水是一个相对较小的份额的能源消耗和费用。 最糟糕的是为这两个参数使用的海水淡化 . 占主导地位技术用于淡化海水反向渗透的几乎70%的全球能力以及主要的技术安装自2000年代初期 [11]. 这种技术具有 成本美元的1,900个-的2000/(m 3 /d)与学习曲线率的15% [12个]. 与这种投资的成本，治疗的成本大约是 1美元/米 3 和潜在地下的地区的低成本电力 . 

此外， 运输成本可以大致增加的另一个美元的1-2/米 3 的[13]。 即使在这样的情况下， 水处理成本将围绕美元0.05/kgH 2 . 把这个角度看，可再生氢气成本可以2-3美元/公斤H 2 今天有良好的可再生资源和4至5美元/kgH 2 的平均的资源。 

因此， 水成本会表示小于2%的总成本 在这一保守的情况(见 图3 ,左)。 使用的海水将增加水的摄入量的2.5-5倍(根据回收率)[11]. 

...能量消耗 

看能源消耗水淡化，这也是 非常比较小的电力需要为输入到电解槽 . 反向渗透工厂中的操作今天消耗约3.0千瓦时 el /米 3 . 相比之下，热海水淡化厂具有高得多的能源消耗，从40到80千瓦时 th /米 3 ，具有附加电能需求的2.5至5千瓦时 el /米 3 ，根据海水淡化技术[12个]. 采取保守的(即较高的能源需求)的情况下热的植物，能源需求将翻译成有关0.7千瓦时/公斤氢假设使用热泵。 把这个角度(见 图3 ，右)，电力需求的电解槽是大约50-55千瓦时/公斤，因此 即使在最糟糕的是，能源需求从海水淡化是在订单总数的1％的能量输入该系统的 . 

一个挑战与海水淡化是 处理盐水，可能有一个当地的影响对海洋生态系统 . 在 食盐水可以进一步处理 ，以减少其环境影响 的成本增加的水由另一个美元0.6-2.4/米 3 [14个]. 此外，一个更严格的水的质量用于电解相比，饮用水可能导致更高的治疗费用，但这仍然是 预计将比较小的电能输入 .  

水足迹是一个非常特定位置的参数，取决于当地的供水、消费、退化和污染的 . 平衡的生态系统和影响，从长期气候趋势应该加以考虑。 然而，它 没有预见到，水消耗将是一个重大障碍，扩大可再生氢 . 

来源：https://energypost.eu

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