據(jù)研究所調查，氫基礎設施相關市場規(guī)模預計到2050年將達到年160萬億日元。為了實現(xiàn)氫社會，作為不可或缺的舉措而備受關注的，便是不會排放二氧化碳的氫制造項目。其背景是，發(fā)達國家在2009年的G8拉奎拉峰會上達成協(xié)議，要在“2050年之前使發(fā)達國家整體二氧化碳排放量削減80％”。氫基礎設施相關人士根據(jù)該協(xié)議，對氫社會的前景進行了展望，要想實現(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，供應不足時則通過對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排放二氧化碳。

　　對此，有關方面正積極地從兩個方面進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水進行電解；（2）雖然采用對化石燃料進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：將重整和氣化時產(chǎn)生的二氧化碳在向大氣排放之前進行分離、捕集及封存）工藝，來實現(xiàn)二氧化碳的零排放。

　　全球啟動28個項目

　　日經(jīng)BP清潔能源研究所關于全球主要氫基礎設施相關項目的調查報告《全球氫基礎設施項目總覽》（2013年10月24日發(fā)行）中提到，在70個主要項目中，力爭實現(xiàn)二氧化碳零排放的氫制造項目多達28個。

　　其中，使用可再生能源的二氧化碳零排放項目為26個。從具體類別來看，通過風力發(fā)電制造氫的項目最多，共10個，利用可再生能源生成的電力對水進行電解來制造氫的項目為6個，通過生物燃氣制造氫的項目也是6個，通過太陽能發(fā)電制造氫的項目為3個。

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

　　德國利用日益增多的風力發(fā)電制造氫

　　在上述項目中備受關注的，要數(shù)德國利用風力發(fā)電生成的電力、通過電解來制造氫的項目。德國已經(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力發(fā)電，其中多數(shù)集中在德國北部。

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

　　比如，正在德國首都柏林以北120公里的勃蘭登堡州普倫茨勞推進的“普倫茨勞風力氫項目”。該項目擁有共計6兆瓦風力發(fā)電設備，平時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，則會對水進行電解制造氫，然后存儲到貯氫罐中。

　　儲藏的氫根據(jù)需要，與甲烷等可燃性氣體（生物燃氣）混合，然后供應給熱電聯(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)。部分氫還將供應給位于柏林市內等的燃料電池車（FCV）及氫燃料汽車專用加氫站等。

　　將氫與城市燃氣甲烷混合作為燃料使用的氫烷（Hythane：混氫天然氣）項目中，對通過風力發(fā)電制造的氫加以利用的項目也在增多。具有代表性的是德國的“Power-to-Gas”。德國意昂集團（E.ON）及綠色和平能源公司（Greenpeace Energy）等能源企業(yè)使用風力發(fā)電的剩余電力對水進行電解，轉換成氫，然后供應給現(xiàn)有的供氣網(wǎng)。

　　這樣，在有效利用剩余電力的同時，通過添加清潔的氫，還可削減硫氧化物（SOX）及氮氧化物（NOX）等有害物質的排放。由于可利用現(xiàn)有城市燃氣基礎設施，因此預計會加快氫社會的實現(xiàn)。

　　利用二氧化碳零排放氫制造甲烷

　　除了在城市燃氣中混入氫加以利用的方法外，直接利用氫制造甲烷這一城市燃氣成分的動向也趨于活躍。在德國，Solar Fuel公司制造了一種成套設備，可利用可再生能源生成的電力對水進行電解來制造氫，然后使其與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應，從而生成甲烷，目前正在進行實證實驗。

　　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，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，力爭實現(xiàn)實用化。該公司力爭將制造的甲烷直接供應給天然氣管道。這樣做的優(yōu)點是，可利用城市燃氣基礎設施，還能使城市燃氣實現(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的“奧迪e-gas項目”。該項目從2013年秋季開始全面啟用甲烷年產(chǎn)能為1000噸的設備。該設備的工作原理是，利用6兆瓦的電力對水進行電解生成氫，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，或者供應給公共供氣網(wǎng)。