氢是一种能量丰富的气体，燃烧时不释放碳排放。它可用于目前使用天然气(甲烷)或液化石油气(LPG)等化石燃料的大多数设备。在你家里，这可能意味着燃气锅炉、加热器、炊具或三者兼而有之。
它还可以为内燃机车辆提供动力，否则这些车辆可能会使用汽油。而且它可以为炼钢等重工业生产过程产生足够的热量，目前这些过程主要是通过燃烧煤炭来完成的。
这些特性使氢气成为驱动气候变化的化石燃料的有吸引力的替代品。但它能(也应该)为你的家供暖吗?
氢是如何产生的?
氢是地球上最丰富的元素之一，但因为它很容易与其他元素发生反应，所以很少有纯氢可用(它只占大气的0.00005%)。相反，氢必须被提取和储存。
如果利用风能、太阳能和其他能源产生的可再生电力将氢从水中分离出来，就可以创造一个完全可持续的能源循环。这被称为“绿色”氢，但目前，它只占全球氢产量的0.1%。大规模生产绿色氢所需的基础设施尚未建成，因为使用化石燃料生产氢既便宜又简单，但这样做的动力不足。
目前世界上大多数的氢都是从化石燃料中提取的，其中大约一半来自甲烷，其余来自石油或煤炭。从化石燃料中提取氢会释放碳。全球只有大约1%的氢气生产是通过被称为碳捕获、利用和储存(CCUS)的工业过程进行的，该过程过滤掉大部分的碳(目前最好的捕获率约为90%)来制造“蓝色”氢。
绝大多数氢被标记为“灰色”，其中的碳被简单地排放到大气中。因此，虽然氢在使用时可能是清洁的，但它的生产正在加剧全球变暖。
我们应该在家里使用氢气吗?
虽然氢有可能成为化石燃料的绿色替代品，但这在很大程度上仍是一个未来的前景。
为了使家庭供暖和热水脱碳，英国最近的能源安全法案提倡用热泵代替燃气锅炉。欧洲和北美的大多数国家也采取了同样的做法。
热泵的工作原理与冰箱相反，将热量推入而不是排出空间。热泵如此有用的原因是它们可以将一个单位的电力转换为两个或多个单位的热量，称为性能系数或COP为2。相比之下，燃气锅炉的COP约为0.9。如果它们燃烧氢，它甚至更低，可能小于0.5。
该法案设定了到2028年每年为60万户家庭安装热泵的目标。英国气候变化委员会(UKCCC)，一个为政府提供建议的独立机构，预计到2050年，52%的家庭供暖将来自热泵。所有这些家庭都将逐步与燃气网断开连接。
与此同时，政府鼓励家庭通过在窗户、墙壁和阁楼安装隔热材料来提高能源效率。如果按照被动式房屋标准(一种非常低能耗建筑的国际基准)进行改造，这可以减少空间供暖的平均能源需求高达75%。
对新建房屋的规定甚至更为严格。在苏格兰，建筑法规将禁止在2024年以后建造的房屋中安装燃气锅炉，最近通过了立法，引入了苏格兰被动式房屋等效标准。
随着接入燃气网的家庭越来越少，未来接入的家庭对能源的需求也大大降低，维持国家燃气网供家庭使用似乎是一种浪费。也许是时候考虑永远关掉煤气了。
天然气网
一位被称为“氢冠军”的政府顾问最近的一份报告建议在天然气网中加入20%的氢，就像现在大多数汽油中加入10%的乙醇一样。在报告的标题“刺激需求”下列出了这一点，很明显，其目的是鼓励氢气生产，而不是减少碳排放。
报告指出:
仅氢混合就可以在短期内支持高达约5GW的氢气生产，并且具有最低的承购者(潜在买家)风险。这大大有助于使ccus支持的氢项目在扩大规模期间具有投资价值。
家用天然气被认为是“低风险”的，因为大多数家庭根本没有其他选择。
在短期内，使用任何氢气用于家庭供暖几乎肯定会增加碳排放，因为如上所述，氢气的COP低于甲烷，而且绝大多数是由化石燃料产生的，没有CCUS。
从长远来看，氢气更有可能用于运输和重工业，而不是住宅。报告指出，能源安全和净零部“强烈强调了优先考虑工业消费者的必要性”。UKCCC预计，只有5%的家庭供暖将来自氢气，氢气将主要作为混合热泵的二次供应。
来自英国天然气网络运营商的信息是，他们正在将天然气网络过渡到氢气，他们已经在计划升级所需的区域管道，并在小户群中进行试点项目。锅炉制造商也在推广氢准备锅炉，现在可以安装，预计100%的氢供应。
但将整个天然气网转换为氢气将是一项艰巨的任务。更有可能的是，一些氢气中心发展在可再生能源发电过剩的地方，以生产绿色氢气，同时工业需求高，建筑密度高，热泵和改造将是困难的。
家庭应该怎么做?
你无法控制什么样的天然气通过管道输送到你的房子。如果引入80:20的混合燃料，它将刺激企业对氢气生产的投资，而且它必须首先被认为对所有现有的家庭使用是安全的，这样就不需要进行任何修改。从长远来看，重工业和运输业将吸收绝大多数产生的氢。
如果你能负担得起，或者有资格获得政府的支持，你能做的就是把你的房子隔离起来，安装一个热泵，这将立即减少你的家庭碳排放，并为你省钱。
至于氢，忘了它吧。
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