很久以前，当煤炭还是最主要的燃料，可再生能源还没有被广泛讨论时，凡尔纳在1874年的小说《神秘岛》中预言:“水是未来的煤。”未来的能源是水，用电能分解。分解的氢和氧元素将确保地球在一段不确定的时间内的电力供应。”在这位法国作家写下这些话近150年后，他的愿景离实现仍有很长的路要走。然而，考虑到气候变化带来的挑战和对新能源的探索，氢作为一种能源供应正越来越受到政界、科学界和工业界的关注。毕竟，好处是显而易见的:当它燃烧时，只排放水，而不是有害的二氧化碳。

在供暖系统中使用氢可以极大地促进气候保护。

缺点是氢几乎总是以化合物的形式出现在地球上。获得它需要大量的能量。正如儒勒·凡尔纳所概述的那样，这可以通过电解来实现，让水用电分解成氢和氧。这意味着只有当使用的电力来自气候友好型来源时，燃料才能是气候中性的。这就是可再生能源的用武之地。

开发太阳能电池将使储存无法在较长时间内立即输送到电网的多余能源变得更加必要。毕竟，风能和太阳能无法满足需求水平。例如，这种气候友好型电力可以用于发电制气工厂生产氢气。由于家庭生产的CO占很大比例₂排放，在供暖系统中使用氢可以极大地促进气候保护。生产它仍然非常昂贵，但加热技术部门渴望进入。

氢气正在逐渐普及

根据DVGW(德国天然气和水协会)G260工艺表中的气体特征值，已经允许用4%至6%的氢气浓缩天然气。但是有没有可能完全换成氢呢?正在进行的几个项目正在回答这个问题。例如，英国政府启动了一项名为“Hy4Heat”的计划，以确定需要克服哪些技术和后勤障碍，才能逐步提高氢的比例。考虑到英国80%的家庭依赖天然气，与国际平均水平相比，这一比例特别高，这样做将产生特别积极的影响。

该国第三大城市利兹计划在中期将部分天然气网络改为100%氢气。在欧洲大陆，或者更准确地说在荷兰，也可以找到类似的想法。在这里，天然气田的资源很快就会枯竭。在Rozenburg和鹿特丹已经进行了100%氢浓缩的现场试验。然而，在电力转天然气工厂方面，德国再次处于领先地位。世界杯欧洲区预选赛赛程积分在测试工厂中，研究人员正在研究如何以最少的能源消耗产生尽可能多的氢气，并且有各种关于将天然气管道转换为氢气管道的研究。简而言之:市场正在变化。

制造商面临的挑战

这就是为什么一些制造商正在为清洁能源供应准备冷凝装置(图1)。其目的是通过尽可能少的技术和结构变化来实现这一目标。好消息是，目前的运作原则可以保持不变。然而，由于氢的特性，需要考虑几个问题:泄漏要求，材料的兼容性，最重要的是其可燃性。

考虑到泄漏，氢是所有化学元素中最轻、密度最低的。它通过弹性体和塑料具有比天然气更高的渗透性，由于其动态粘度略低，其泄漏率略高于天然气。燃料冷凝锅炉中各部件的密封性必须相应调整，并进行相关检查。材料的兼容性也必须检查，易燃性需要特别注意(见表)。火焰速度比甲烷高出8倍，这意味着制造商不能使用相同的燃烧器。

压力损失增大，鼓风机功率必须优化。最重要的是，必须确保点火不会太晚。氢气非常活泼，比甲烷更容易点燃。因此，燃烧控制器必须考虑到更短的点火时间。另一个问题是，在检查和监测燃烧时，通常使用电离的火焰测量程序无法执行。因此，加热器制造商必须测试新的传感器或热电偶。

另一个关键问题是，氢气的热值比甲烷小，但它的沃伯指数(对燃料气体的互换性很重要)几乎一样高。为了在文丘里得到最佳的混合物，必须相应地调整气/空气比控制。因此，鼓风机、文丘里管和气阀之间的相互作用是非常重要的。

nrv118准备好了₂

依必安派特的NRV 118(图2)已被设计用于氢气比例高达10%的情况下，无需进行任何更改。Landshut现场的工程师对已建立的NRV 118复合系统进行了多次调查和初步现场测试，以检查其对氢气的适用性。结果:通过一些改变，复合系统可以适应100%氢气的使用。增加了对气阀和鼓风机密封性的要求，并检查了所使用的塑料和金属的适用性。

另一个明显的好处是:由于特殊的预混合设备，NRV 118非常适合氢的使用。“预风机混合”鼓风机弥补了较低的沃伯指数和氢气在吸气操作中较低的热值。不需要更复杂的控制线。此外，可以运行更高的调制，因为气体阀可以通过负压进行最佳控制。

总而言之，这意味着制造商在使用100%氢气时可以依靠“NRV 118氢气”。清洁燃料广泛用于供暖还需要一段时间(图3)。然而，如果科学、政治和工业继续发展下去，儒勒·凡尔纳虚构的愿景可能不久就会成为现实。