無論是作為季節性能源儲存還是零排放航空的巨大希望，氫長期以來一直被視為是碳中和不可或缺的技術路徑。同時，氫已經是化學行業的一種重要商品，目前該行業是德國最大的氫氣用戶。2021年，德國的化工廠消耗了110萬噸氫氣，這相當于37太瓦時的能源，約占德國氫氣使用量的三分之二。

氫能經濟路線圖

根據德國氫能特別工作組的研究，在2045年實現既定的碳中和目標之前，化學工業對氫的需求可能會上升到220太瓦時以上。該研究的團隊由來自化學工程和生物技術學會(DECHEMA)和美國國家科學與工程院(acatech)的專家組成，他們的任務是設計建設氫經濟的路線圖，以便讓商業、行政和政治領域的參與者共同了解氫經濟的潛在未來前景以及創建氫經濟所需的步驟。該項目已從德國教育和研究部以及德國經濟事務和氣候行動部的預算中獲得425萬歐元的補貼。該項目涉及的領域之一是化學工業(不包括煉油廠)，每年的溫室氣體排放量約為112公噸二氧化碳當量。這約占德國總排放量的15%，盡管該行業僅占總能源消耗的7%左右。

化工行業能源消費和排放的明顯不匹配是因為該行業使用化石燃料作為基本材料。化學工業不僅使用煤炭、石油和天然氣作為能源，還將這些資源作為原料分解為元素，主要是碳和氫，以便重新組合生產化工產品。這就是該行業生產氨和甲醇等基本材料的方式，然后將其進一步加工成塑料和人造樹脂、化肥和油漆、個人衛生用品、清潔劑和藥品。所有這些產品都含有化石燃料，有些甚至完全由化石燃料組成，燃燒或消費產生的溫室氣體占該行業排放量的一半，另一半來自轉化過程。

綠色氫氣是可持續化工行業的關鍵

因此，即使化工行業的能源完全來自可持續能源，也只能將排放量減半。化學工業可以通過從化石(灰色)氫轉向可持續(綠色)氫，將其排放量減半以上。迄今為止，氫氣幾乎完全由化石燃料生產。德國從可再生能源中獲得約5%的氫氣，在國際上處于領先地位。到2045/2050年，德國氫氣需求將增長六倍多，達到220太瓦時以上。需求峰值可能高達283太瓦時，相當于當前消耗量的7.5倍。