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在哈德良長城以北幾英里的坎布里亞郡(Cumbria)偏遠山區，三棟普通的聯排房屋并排而立，靜靜地讓人一瞥低碳的未來。這些房子故意在各方面都不引人注目，但有一點除外:它們是英國第一個使用清潔燃燒的混合氫的房子，是世界上最先進的氫測試設施的一部分。
在這個5公頃的地點，工程師們正在測試氫氣是否可以安全地取代通過輸送管道和當地電網輸送到英國家庭的化石燃料氣體，這是政府為實現氣候目標所做努力的一部分。“99%的人不考慮他們的天然氣從哪里來，或如何到達那里，”安東尼·格林說，他是國家電網的氫沙皇和未來電網項目的負責人。他的任務是創建一個逼真的英國天然氣系統的復制品，以測試自上世紀70年代以來，將天然氣從北海輸送到千家萬戶的管道，在未來能否輸送低碳的氫。
為英國家庭供暖占了該國總排放量的15%，這意味著一個低碳的替代方案將對到2050年將排放減少到零至關重要。但是，這個試驗場也是理解氫氣如何運輸到主要工廠和工業集群，以幫助解決污染工廠和發電廠排放的關鍵。
“我們在過去幾年里建立的證據表明，我們可以做到這一點，”格林邊說邊沿著一條巨大的天然氣管道走著。“文書工作做得很好。但你仍然需要證明。”
綠色被短暫的警報打斷，隨后是一聲巨響，一場可控的爆炸就在一兩英里外發生。氫氣測試基地位于該國最大的皇家空軍基地深處，那里偶爾會發生爆炸。他向我保證，在氫氣測試現場不會有。不過，考慮到未來面臨的挑戰，它的選址是一種明智的預防措施。
利用英國現有的天然氣基礎設施運送氫氣并非易事。它比我們已經學會在家里安全使用的傳統的富含甲烷的天然氣更易燃，而且它的分子更小，意味著它從管道泄漏或進入家庭的可能性是化石天然氣的三倍。從有利的一面看，氫也更輕，這意味著它更有可能消散而不是聚集并產生燃燒威脅。
氫的未來需要艱苦的安全評估，但也需要大量的燃料。低碳氫有兩種制備方法:一是利用碳捕集技術從化石氣體中提取藍色氫，捕獲釋放的氣候排放;綠色氫可以通過利用可再生電力將水分解成氫和氧來制造。
盡管藍氫被廣泛認為是“低碳”的，但它并沒有贏得氣候活動家的青睞。盡管使用了碳捕捉技術來捕獲這一過程中的排放，化石氣體中約10%至15%的二氧化碳仍會進入大氣。它還需要持續的近海天然氣生產，這將帶來巨大的碳足跡。
許多人更傾向于關注綠色氫，盡管仍存在一些問題，比如它多久能在減排方面發揮重要作用，以及是否有足夠的可再生能源來推動氫的繁榮，以及家庭和交通的電氣化。
在坎布里亞郡的“從海灘到鍋爐”測試設施中，格林利用廢棄的天然氣管道和閥門來創建一個閉環系統。這些管道既有分布在海岸和全國各地的巨型天然氣進口管道，也有縱橫交錯在當地社區的較小的管道網絡，在抵達Hystreet精心建造的測試房屋之前，總長度約為1公里。
工程師們先測試含有2%氫氣的混合氣體，然后再制造20%氫氣，然后讓純氫氣通過管道以評估其安全性。“我們經常接到來自世界各地的電話，詢問我們在這里做什么，以及我們是如何做的，”格林補充道。
在Hystreet，每個兩層的住宅使用了略微不同的布局和建筑類型，以代表英國各地的典型住宅。在室內傳感器監測氣體濃度的同時，它們被允許慢慢地充滿氫氣。當達到安全極限時，門和窗戶上的自動鉸鏈會打開，讓氣體逸出。格林開玩笑說:“但我們沒有爆炸。”
里面的電器看起來平平無奇:一個看似標準的煤氣灶，一個不起眼的鍋爐。
當它燃燒時，在白天很難看到它，所以滾刀有一個調整，產生可見的火焰，類似于氣體，但顏色更紅一點
和天然氣一樣，氫是無味的，所以會添加相同的獨特氣味，以幫助人們迅速發現泄漏。當它燃燒時，在白天很難看到，所以滾刀有一個調整，產生可見的火焰，類似于傳統燃氣滾刀，但顏色更紅。
“我想人們期待的是更多的東西，或者是不同的東西，”當我們朝鍋爐的櫥柜里望去時，格林說。“但這就是重點，真的。使用氫氣和使用天然氣沒有什么不同。”
盡管如此，還是有很多人寧愿家庭根本不用氫燃料。對持懷疑態度的人來說，在供暖和烹飪可以使用低碳電力系統的情況下，徹底檢修英國4000英里的地下天然氣管道的挑戰過于昂貴。
辯論中的對立派別沿著可預見的行業路線運行。國家電網和其他運營傳統天然氣基礎設施或天然氣生產項目的公司傾向于使用家用氫，以延長現有資產的壽命。投資低碳發電的能源公司傾向于將電熱泵作為低碳住宅的未來。
上周，政府批準了價值5000英鎊的撥款，用于幫助家庭升級熱泵，并表示，在2026年做出家用氫燃料的決定之前，氫燃料試驗需要繼續進行。
可再生能源主要投資者和家庭能源供應商蘇格蘭電力(Scottish Power)的首席執行官基思?安德森(Keith Anderson)表示:“這永遠不會發生。這是行不通的。重新設計所有基礎設施、重新設計所有鍋爐的成本，以及將氫氣從可再生資源轉化為家庭取暖產品的低效，都是行不通的。”
他的公司仍然對綠色氫氣充滿熱情，但目光已經遠離了家庭。安德森說:“我們將繼續把重點放在交通用氫和工業用氫上，這很難實現電氣化，因為我們認為這才是最大的不同。”
無論未來英國的氫能源雄心如何實現，坎布里亞郡的經驗教訓將在實現這一目標方面發揮關鍵作用。
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