在10月初宣布的七个氢中心中，有两个计划完全使用可再生能源，其他五个将使用可再生能源、核能和天然气的碳捕获和储存的组合。
从天然气中制取氢并不一定是一种气候上的浪费，但它确实是一种能源对气候有利的唯一途径是联邦政府的谨慎执行和极其严格的监督。
从天然气中制造低碳氢气是可能的，但目前这种“蓝色氢气”在美国的生产规模很小。
乔·拜登总统最近批准了7个地区氢中心，以获得70亿美元的联邦资金，旨在刺激美国“清洁”氢的发展。如果氢的生产方式不会产生大量的温室气体排放，那么它可能成为使一些特别具有挑战性的经济部门(如重型航运)脱碳的关键工具。
“清洁氢是零碳解决方案的瑞士军刀，因为它几乎可以做任何事情:为卡车、公共汽车和飞机提供动力……为家庭供暖和给作物施肥……彻底改变航运……并清理美国的制造业，”美国能源部部长詹妮弗·格兰霍姆在10月初宣布这些枢纽的选择时说。
在这七个中心中，有两个计划完全使用可再生能源。其他的将结合使用可再生能源、核能和天然气以及碳捕获和储存。
把联邦资金投入到一个应对气候变化的项目中，同时使用化石燃料天然气作为其主要成分之一，这似乎并不直观。
利用碳捕获技术从天然气中制取氢气——在业内被称为“蓝色氢气”——并不一定是气候方面的无用之举，但对气候有利的唯一途径是联邦政府的谨慎执行和极其严格的监督。
“存在甲烷泄漏风险，因此存在气候风险、空气污染风险。因此，我们非常失望地看到这些枢纽如此过度依赖蓝色氢，”自然资源保护委员会(Natural Resources Defense Council)氢政策负责人雷切尔·法克里(Rachel Fakhry)说。
“这些中心都是由能源部直接监管的。因此，能源部有一个巨大的角色，必须要求这些项目以非常高的速度捕获碳，以尽量减少可验证的甲烷泄漏，以防止健康危害，是的，你也有一些关于碳捕获设备如何供电的规则，”法克里告诉CNBC。
当氢被燃烧或用于燃料电池发电时，水是唯一的副产品。以这种方式从氢气中产生能量不会产生二氧化碳，二氧化碳是导致全球变暖的主要温室气体之一。此外，氢是储存能量的工具，因此它可以在以后运输或使用。
在自然界中，氢大多与其他原子相连，所以要想生产出用于任何脱碳溶液的纯氢，都需要分裂分子。分裂这些分子以产生纯氢对气候的影响差别很大。
氢气可以通过大量的电力和一种叫做电解器的机器分解水(H2O)来制造。如果为电解槽供电的电力来自不排放任何温室气体的来源，比如风力涡轮机或太阳能农场，那么从气候的角度来看，电解槽中产生的氢是有益的。
与此同时，用煤或其他化石燃料供电的电解槽制氢，从任何角度来看都不“清洁”。
“有研究表明，如果你在电网上运行电解槽，你可能会使现有灰氢的碳强度增加一倍以上，这取决于你在哪里生产它。如果你在一个没有清洁电力的电网上运行它，那么这也不会被认为是清洁的氢，”艾米丽·肯特告诉CNBC，她是非营利智库清洁空气工作组氢公共政策和教育的负责人。
天然气也是氢的一种来源。天然气主要是甲烷，每个甲烷分子由一个碳原子和四个氢原子组成。
据美国能源部(Department of Energy)称，目前，美国生产的95%的氢气来自一种能源密集型工艺，即用高温蒸汽裂解天然气。以这种方式制造氢，俗称“灰氢”，会释放出导致气候变化的二氧化碳。
从天然气中制造低碳氢气至少需要使用点源碳捕获技术来清除正在进行蒸汽-甲烷重整的工厂烟道中的碳排放。
那么，从天然气中提取的氢气怎么能被认为是“清洁的”呢?
首先，这是一个定义问题。
“‘干净’这个词并不一定意味着什么。这有点像当你用‘天然’这个词来形容食物时，它对每个人来说都有不同的含义。”“考虑这个问题的最清晰方式是考虑氢生产的碳强度或温室气体强度。”
Fakhry说，联邦政府从技术中立的角度考虑氢生产。法克里说:“因此，任何技术——从化石燃料中提取，通过电解水，通过生物质——只要达到一定的碳排放限制，从技术上讲都可以算作‘清洁’。”
也就是说，两党基础设施法，氢气中心的资金来源，特别要求两个选定的氢气中心位于天然气丰富的地区。(它还说，一个中心必须使用化石燃料和碳捕获，一个必须使用核能，第三个必须使用可再生能源。)
计算天然气制氢的碳强度是很复杂的，而且根据考虑的具体项目会略有不同。但总的来说，要从天然气中制造低碳氢气，必须有很高的碳捕获率，天然气供应链中上游的甲烷泄漏有限，而且碳捕获过程中使用的电力来源需要是低碳或零碳，Kent说。
肯特告诉CNBC:“尽量减少这三个关键领域的排放，可以使天然气产生低碳氢。”
利用碳捕获技术从天然气中制氢需要额外的能源，而且比从天然气中制氢更昂贵，因为天然气中多余的碳排放会直接排放到大气中。但这是可能的。
安永(Ernst & Young)总部位于休斯敦的EY-Parthenon事务所负责人肖恩?海因罗斯(Sean Heinroth)向CNBC简要介绍了如何以碳中和的方式用天然气生产氢气:
没有碳捕获(灰氢)的蒸汽甲烷重整需要一个大约6.2兆瓦时的热能可以产生1120公斤的氢气。
捕获70%的碳排放(蓝色氢)与制造相同数量的1,120千克氢有关大约10.2兆瓦时的热能，同时捕获3.6吨二氧化碳。
因此，制造蓝色氢并捕获70%的排放需要一个关于加法每产生1120公斤氢气产生4兆瓦时。这意味着所需能源增加了近40%。
但是，额外的能源需求并不一定意味着会产生更多的二氧化碳。这是因为蒸汽-甲烷重整过程中产生的一些氢可以用来为点源碳捕获提供动力。
“一旦生产蓝色氢的过程开始，它本质上就变成了一个闭环过程，成为碳中性，因为产生的氢被用来为碳捕获技术提供动力，”海因罗斯告诉CNBC。
虽然这一切都是可能的，但它可能永远不会大规模发生。
“目前，蓝色氢在美国的生产规模非常小，”海恩罗斯告诉CNBC。
这正是美国政府试图通过氢中心计划和生产税收抵免来改变的。海恩罗斯说，这个过程需要时间。
”在联邦政府的,如果你能确保项目有非常高的碳捕获,所以项目捕获至少90%的碳,他们有效地减少甲烷泄漏不到1%,远低于1%的事实上,和建立一些保障措施来减少空气污染和健康危害,然后从技术上讲,这是一个项目,可能有一些气候诚意,“Fakhry说。
“但问题仍然存在，这些项目真的需要达到这些高标准吗?”Fakhry说。
能源部授予这七个中心的资金并没有以预付支票的形式交付。
例如，北达科他州商务部能源研发经理汤姆·奥克兰(Tom Oakland)告诉CNBC，哈特兰氢能中心获得的9.25亿美元并不是直接支付的。奥克兰告诉CNBC，随着时间的推移，联邦政府的资金将作为项目的补偿分散开来。
“心脏地带氢能中心”——将包括蒙大拿州、北达科他州、明尼苏达州和威斯康星州——承诺每获得1美元的联邦资金，就花3美元。
“3比1的比例相当可观。你可以打八五折，但这并不是免费的。他们必须自己进行大量投资，”奥克兰告诉CNBC。
总部位于华盛顿的非营利性能源转型政策机构EFI基金会的高级副总裁亚历克斯·基泽说，氢能源中心还处于非常早期的规划阶段，在每个阶段，它们都必须证明自己的合法性。
“在每个阶段，你都需要满足一定的技术、经济和社区效益要求，才能获得资金。其中一项技术要求是你的排放状况，”Kizer在周一的电话中告诉CNBC。“如果一个项目要在第一阶段从能源部获得早期资金，它将需要证明……它可以满足并遵守这些要求，否则，据我估计，它将不会得到未来的资金。”
Kizer说，测试各种生产低碳强度氢气的途径的技术可行性和经济可行性是美国目前值得努力的事情。
“中心可以用来评估和展示所有这些不同的选择是非常重要的，因为在我们的估计中，没有一种方法可以以清洁的方式生产氢气。这并不意味着所有的途径都是平等的，但是拥有这些具有不同技术的区域组件的枢纽，探索这些不同的配置对我们在清洁氢未来的学习曲线上向上移动是非常重要的，”Kizer告诉CNBC。
但在此过程中，Fakhry和其他关注气候的监督组织将继续向能源部施压，要求其比目前更加透明。
“信息缺乏。能源部在整个过程中并没有分享太多信息，所以向前发展，我们绝对需要加强信息共享和透明度，特别是在这些项目开始形成的时候。”“让公众有发言权，让社区有发言权，让谁将靠这些项目生活，这是非常重要的，而且让民间社会对这些大型公共资金将如何用于这些项目有发言权，这也是非常重要的。”
Fakhry说:“我们与几个合作伙伴一起推进的首要任务之一是推动能源部，推动氢气中心的管理人员进行更多的信息共享。”
联邦政府工具箱中塑造美国清洁氢工业增长的另一个工具是氢生产税收抵免，45V，这是《通货膨胀减少法案》中包含的。
财政部应该如何裁决这项税收抵免引发了激烈的争论。但45V税收抵免的实施，如果有严格的指导方针，将有助于刺激在氢气中心内工作的公司生产低排放的氢气。
如果氢是在不释放任何碳排放的情况下生产的，那么每公斤氢的税收抵免最高为3美元。这项税收抵免为期10年，根据排放的数量按比例减少。
法克里告诉CNBC:“如果45V的规定非常严格和严格，那么这些中心的氢气生产，无论是蓝色的还是电解的，都可能比非常弱的规定对气候产生更好的影响。”“因为中心地区的项目也想利用45V的信用额度。这是一笔非常有利可图的贷款。”
