At opnå kulstofneutralitet er en presserende global mission, men der er ingen 'one-size-fits-all'-vej for store emissionsnationer til at nå dette mål1,2.De fleste udviklede lande, såsom USA og dem i Europa, forfølger dekarboniseringsstrategier, der især fokuserer på flåder af store lette køretøjer (LDV), elproduktion, fremstilling og kommercielle bygninger og boligbyggerier, fire sektorer, der tilsammen står for langt størstedelen af ​​deres kulstofemissioner3,4.Store udledninger fra udviklingslande, såsom Kina, har derimod meget forskellige økonomier og energistrukturer, hvilket kræver forskellige dekarboniseringsprioriteter, ikke kun i sektormæssige henseender, men også i strategisk udbredelse af nye kulstoffri teknologier.

Nøgleforskelle mellem Kinas CO2-emissionsprofil sammenlignet med de vestlige økonomier er meget større emissionsandele for tung industri og meget mindre fraktioner for LDV'er og energiforbrug i bygninger (fig. 1).Kina rangerer langt først i verden med hensyn til produktion af cement, jern og stål, kemikalier og byggematerialer, der forbruger enorme mængder kul til industriel varme og produktion af koks.Den tunge industri bidrager med 31 % af Kinas nuværende samlede emissioner, en andel, der er 8 % højere end verdensgennemsnittet (23 %), 17 % større end USAs (14 %) og 13 % højere end EU's. (18%) (ref.5).

Kina har lovet at nå sine kulstofemissioner før 2030 og opnå CO2-neutralitet inden 2060. Disse klimaløfter fik udbredt ros, men rejste også spørgsmål om deres gennemførlighed6, til dels på grund af den store rolle, som 'hard-to-abate' (MTA) spiller. processer i Kinas økonomi.Disse processer omfatter især energiforbrug i tung industri og tung transport, der vil være vanskelige at elektrificere (og dermed at gå direkte over til vedvarende energi) og industrielle processer, der nu er afhængige af fossile brændstoffer til kemiske råvarer. Der har været et par nyere undersøgelser1– 3 undersøger dekarboniseringsveje mod CO2-neutralitet for Kinas overordnede energisystemplanlægning, men med begrænsede analyser af MTV-sektorer.Internationalt er potentielle afhjælpningsløsninger for MTV-sektorer begyndt at få opmærksomhed i de senere år7-14.Dekarboniseringen af ​​MTV-sektorer er udfordrende, fordi de er vanskelige at elektrificere fuldt ud og/eller omkostningseffektivt7,8.Åhman understregede, at vejafhængighed er nøgleproblemet for MTV-sektorer, og at der er behov for vision og langsigtet planlægning for avancerede teknologier for at 'låse op' MTV-sektorerne, især tunge industrier, fra fossil afhængighed9.Undersøgelser har udforsket nye materialer og afbødningsløsninger relateret til kulstoffangst, -brug og/eller -lagring (CCUS) og negative emissionsteknologier (NET)10,11. af mindst én undersøgelse anerkender, at de også bør overvejes i langsigtet planlægning11.I den nyligt udgivne sjette vurderingsrapport fra det mellemstatslige panel om klimaændringer blev brugen af ​​"lavemissions"-brint anerkendt som en af ​​de vigtigste afbødningsløsninger for flere sektorer for at opnå en fremtid med netto-nul-emissioner12.

Den eksisterende litteratur om rent brint er i vid udstrækning fokuseret på produktionsteknologiske muligheder med analyser af omkostninger på udbudssiden15.('Ren' brint i dette papir inkluderer både 'grøn' og 'blå' brint, førstnævnte produceret ved vandelektrolyse ved brug af vedvarende energi, sidstnævnte stammer fra fossile brændstoffer, men dekarboniseres med CCUS.) Diskussionen af ​​efterspørgsel efter brint er i høj grad fokuseret på transportsektoren i udviklede lande – især brintbrændselscellekøretøjer16,17.Presset for dekarbonisering af tung industri er haltet sammenlignet med presset for vejtransport, hvilket afspejler konventionelle antagelser om, at tung industri vil
forbliver særligt svære at afhjælpe, indtil nye teknologiske innovationer dukker op.Undersøgelser af rent (især grønt) brint har vist dets teknologiske modenhed og faldende omkostninger17, men der er behov for yderligere undersøgelser, der fokuserer på størrelsen af ​​potentielle markeder og teknologiske krav fra industrier til at udnytte den potentielle vækst i den rene brintforsyning16.Forståelsen af ​​rent brints potentiale til at fremme global kulstofneutralitet vil i sagens natur være partisk, hvis analyserne hovedsageligt begrænses til omkostningerne ved dets produktion, dets forbrug i begunstigede sektorer og dets anvendelse i udviklede økonomier. Den eksisterende litteratur om rent brint er fokuseret hovedsagelig på produktionsteknologiske muligheder med analyser af udbudsomkostninger15.('Ren' brint i dette papir inkluderer både 'grøn' og 'blå' brint, førstnævnte produceret ved vandelektrolyse ved brug af vedvarende energi, sidstnævnte stammer fra fossile brændstoffer, men dekarboniseres med CCUS.) Diskussionen af ​​efterspørgsel efter brint er i høj grad fokuseret på transportsektoren i udviklede lande – især brintbrændselscellekøretøjer16,17.Presset for dekarbonisering af tung industri er haltet sammenlignet med presset for vejtransport, hvilket afspejler konventionelle antagelser om, at tung industri vil forblive særlig svær at aftage, indtil nye teknologiske innovationer dukker op.Undersøgelser af rent (især grønt) brint har vist dets teknologiske modenhed og faldende omkostninger17, men der er behov for yderligere undersøgelser, der fokuserer på størrelsen af ​​potentielle markeder og teknologiske krav fra industrier til at udnytte den potentielle vækst i den rene brintforsyning16.Forståelsen af ​​rent brints potentiale til at fremme global kulstofneutralitet vil i sagens natur være partisk, hvis analyserne hovedsageligt begrænses til omkostningerne ved dets produktion, dets forbrug i begunstigede sektorer og dets anvendelse i udviklede økonomier.

Evaluering af mulighederne for rent brint afhænger af en revurdering af dets fremtidige efterspørgsel som et alternativt brændstof og kemisk råvare på tværs af hele energisystemet og økonomien, herunder hensyntagen til forskellige nationale forhold.Der er ingen sådan omfattende undersøgelse til dato af ren brints rolle i Kinas netto-nul fremtid.At udfylde dette forskningsgab vil hjælpe med at tegne en klarere køreplan for Kinas CO2-emissionsreduktion, muliggøre evaluering af gennemførligheden af ​​dets løfter om dekarbonisering i 2030 og 2060 og give vejledning til andre voksende udviklingsøkonomier med store tungindustrielle sektorer.