據(jù)研究所調(diào)查，氫基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)到2050年將達(dá)到年160萬億日元。為了實(shí)現(xiàn)氫社會(huì)，作為不可或缺的舉措而備受關(guān)注的，便是不會(huì)排放二氧化碳的氫制造項(xiàng)目。其背景是，發(fā)達(dá)國(guó)家在2009年的G8拉奎拉峰會(huì)上達(dá)成協(xié)議，要在“2050年之前使發(fā)達(dá)國(guó)家整體二氧化碳排放量削減80％”。氫基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)人士根據(jù)該協(xié)議，對(duì)氫社會(huì)的前景進(jìn)行了展望，要想實(shí)現(xiàn)這一美好愿景，前提條件便是制造二氧化碳零排放的氫。

　　氫基本上不單獨(dú)存在于自然界中，它主要以碳化氫及水等化合物的形式存在。因此，需要采用一些方法向這些化合物施加能量以制造氫。目前使用的大都是工廠生產(chǎn)的副產(chǎn)氫，供應(yīng)不足時(shí)則通過對(duì)化石燃料重整來制造。這些氫制造工藝在施加能量的過程中會(huì)排放二氧化碳。

　　對(duì)此，有關(guān)方面正積極地從兩個(gè)方面進(jìn)行制造二氧化碳零排放氫的嘗試，即（1）利用可再生能源生成的電力對(duì)水進(jìn)行電解；（2）雖然采用對(duì)化石燃料進(jìn)行重整或者氣化加工的方法，但通過利用“二氧化碳捕集及封存”（CCS：將重整和氣化時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳在向大氣排放之前進(jìn)行分離、捕集及封存）工藝，來實(shí)現(xiàn)二氧化碳的零排放。

　　全球啟動(dòng)28個(gè)項(xiàng)目

　　日經(jīng)BP清潔能源研究所關(guān)于全球主要?dú)浠�礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)項(xiàng)目的調(diào)查報(bào)告《全球氫基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目總覽》（2013年10月24日發(fā)行）中提到，在70個(gè)主要項(xiàng)目中，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)二氧化碳零排放的氫制造項(xiàng)目多達(dá)28個(gè)。

　　其中，使用可再生能源的二氧化碳零排放項(xiàng)目為26個(gè)。從具體類別來看，通過風(fēng)力發(fā)電制造氫的項(xiàng)目最多，共10個(gè)，利用可再生能源生成的電力對(duì)水進(jìn)行電解來制造氫的項(xiàng)目為6個(gè)，通過生物燃?xì)庵圃鞖涞捻?xiàng)目也是6個(gè)，通過太陽能發(fā)電制造氫的項(xiàng)目為3個(gè)。

　　通過水力發(fā)電制造氫的項(xiàng)目則只有1個(gè)，這是因?yàn)檫@種方式已經(jīng)得到部分普及，因此只是選出一個(gè)電力供求方面的先進(jìn)舉措。還有2個(gè)項(xiàng)目是在煤田和天然氣田當(dāng)?shù)貙?duì)化石燃料進(jìn)行重整或者氣化加工，與此同時(shí)進(jìn)行二氧化碳捕集及封存，從而實(shí)現(xiàn)二氧化碳零排放。

　　德國(guó)利用日益增多的風(fēng)力發(fā)電制造氫

　　在上述項(xiàng)目中備受關(guān)注的，要數(shù)德國(guó)利用風(fēng)力發(fā)電生成的電力、通過電解來制造氫的項(xiàng)目。德國(guó)已經(jīng)決定去核電，因此開始越來越多地采用可再生能源中的風(fēng)力發(fā)電，其中多數(shù)集中在德國(guó)北部。

　　由于德國(guó)北部沒有太大的電力需求，因此需要向工業(yè)集中的德國(guó)南部輸送電力，但鋪設(shè)高壓輸電線的步伐十分緩慢。因此，利用德國(guó)北部風(fēng)力發(fā)電剩余的電力制造氫并加以利用的項(xiàng)目日益增多。

　　比如，正在德國(guó)首都柏林以北120公里的勃蘭登堡州普倫茨勞推進(jìn)的“普倫茨勞風(fēng)力氫項(xiàng)目”。該項(xiàng)目擁有共計(jì)6兆瓦風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，平時(shí)將生成的電力輸入電網(wǎng)。在夜間等電力需求較小，以及電力出現(xiàn)剩余時(shí)，則會(huì)對(duì)水進(jìn)行電解制造氫，然后存儲(chǔ)到貯氫罐中。

　　儲(chǔ)藏的氫根據(jù)需要，與甲烷等可燃性氣體（生物燃?xì)猓┗旌�，然后供�?yīng)給熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。而利用熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)的電力供應(yīng)給電力系統(tǒng)網(wǎng)，其廢熱則銷售給地區(qū)供熱系統(tǒng)。部分氫還將供應(yīng)給位于柏林市內(nèi)等的燃料電池車（FCV）及氫燃料汽車專用加氫站等。

　　將氫與城市燃?xì)饧淄榛旌献鳛槿剂鲜褂玫臍渫椋℉ythane：混氫天然氣）項(xiàng)目中，對(duì)通過風(fēng)力發(fā)電制造的氫加以利用的項(xiàng)目也在增多。具有代表性的是德國(guó)的“Power-to-Gas”。德國(guó)意昂集團(tuán)（E.ON）及綠色和平能源公司（Greenpeace Energy）等能源企業(yè)使用風(fēng)力發(fā)電的剩余電力對(duì)水進(jìn)行電解，轉(zhuǎn)換成氫，然后供應(yīng)給現(xiàn)有的供氣網(wǎng)。

　　這樣，在有效利用剩余電力的同時(shí)，通過添加清潔的氫，還可削減硫氧化物（SOX）及氮氧化物（NOX）等有害物質(zhì)的排放。由于可利用現(xiàn)有城市燃?xì)饣�礎(chǔ)設(shè)施，因此預(yù)計(jì)會(huì)加快氫社會(huì)的實(shí)現(xiàn)。

　　利用二氧化碳零排放氫制造甲烷

　　除了在城市燃?xì)庵谢烊霘浼右岳�用的方法外，直接利用氫制造甲烷這一城市燃?xì)獬煞值膭?dòng)向也趨于活躍。在德國(guó)，Solar Fuel公司制造了一種成套設(shè)備，可利用可再生能源生成的電力對(duì)水進(jìn)行電解來制造氫，然后使其與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，從而生成甲烷，目前正在進(jìn)行實(shí)證實(shí)驗(yàn)。

　　Solar Fuel于2009年啟用了可再生能源輸出功率為25千瓦的試制機(jī)，并以40％的效率成功制造出了甲烷。2013年該公司將其輸出功率提高到了20兆瓦，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。該公司力爭(zhēng)將制造的甲烷直接供應(yīng)給天然氣管道。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是，可利用城市燃?xì)饣�礎(chǔ)設(shè)施，還能使城市燃?xì)鈱?shí)現(xiàn)二氧化碳零排放。

　　將利用可再生能源生成的氫和二氧化碳制造的甲烷用于汽車的嘗試也已經(jīng)開始展開。比如，汽車廠商奧迪公司推進(jìn)的“奧迪e-gas項(xiàng)目”。該項(xiàng)目從2013年秋季開始全面啟用甲烷年產(chǎn)能為1000噸的設(shè)備。該設(shè)備的工作原理是，利用6兆瓦的電力對(duì)水進(jìn)行電解生成氫，然后將生成的氫與二氧化碳混合制造成甲烷。奧迪計(jì)劃將其作為該公司銷售的壓縮天然氣（CNG）車的燃料，或者供應(yīng)給公共供氣網(wǎng)。