Докато светът се опитва да се измъкне от хватката на изкопаемите горива, учените бързо търсят жизнеспособни алтернативи, които могат да ни отведат в по-зелено бъдеще. Едно от тези алтернативни горива е водородът.
Водородът е един от градивните елементи на органичния живот заедно с въглерода, но чист елементарен водород е трудно да се намери - той присъства в атмосферата само в около 0.6 части на милион. Следователно производството на водород в промишлен мащаб е необходимо, за да бъде практичен вариант.
И така, какви са различните източници и методи за производство на водород? Прочетете, за да разберете.
Веднъж изолиран, водородът е много обещаващ като източник на гориво за двигатели с вътрешно горене, горивни клетки и като алтернатива на отоплението с природен газ.
Въпреки че водородът е безцветен газ, дискусията около двуатомния водород е цветно кодирана, за да се разграничат лесно различните източници и производствени процеси. Те не са официално дефинирани, но са полезна номенклатура, когато става въпрос за разбиране на устойчивостта в индустрията.
Сивият водород е най-разпространеният метод за производство в момента, който представлява почти 50% от общо произведения водород. Този процес отнема природен газ, а именно метан, и той реагира с вода в процес, наречен парно реформиране на метан. Тази реакция произвежда водороден газ и въглероден оксид, последният от които е токсичен, така че допълнително реагира с вода за получаване на водород и въглероден диоксид чрез реакцията на преместване вода-газ.
Този процес е много енергоемък за поддържане на среда с висока топлина, освен това произвежда значителни количества въглероден диоксид (5-6 тона за всеки тон произведен водороден газ).
Кафяв и черен водород се отнася до този, който се извлича от кафяви и черни въглища. Въглищата се нагряват с пара и кислород в процес, наречен газификация на въглища, и частично се окисляват, за да се получат въглероден диоксид, въглероден оксид, вода и водороден газ. Въглеродният окис може допълнително да реагира за намаляване на токсичните странични продукти.
Този метод за производство на водород е точно същият като сивия, кафявия и черния, отнасящ се до всеки водород, произведен от суровини за изкопаеми горива. Въпреки това, въглеродният диоксид, произведен при реакцията, се улавя, за да се избегне изпускането му в атмосферата и да се намали въздействието върху ефектите от изменението на климата. То може да бъде съхранявано дълбоко под земята (с надеждата, че отново ще се превърне в изкопаеми горива) или преназначено за други промишлени процеси.
Зеленият водород най-често се отнася до процеса на производство на водород чрез електролитно разделяне на вода, където електричеството се получава от строго възобновяема енергия. Този процес използва електричество, за да разложи водата на водород и кислород, използвайки процеси на окисление и редукция.
Зеленият водород може също така да се отнася в по-широк смисъл до всяка възобновяема форма на производство на водород, включително газификация или преобразуване с пара на биомаса и биогорива, за разлика от изкопаемите горива.
Както е в момента, само около 4% от промишлено произведения водород идва от електролиза, като още по-малък процент се произвежда чрез чисто възобновяеми източници на електроенергия. Това е основно защото разделянето на водата не е евтин процес, но тъй като става все по-често срещано, тази цена ще стане сравнима с тази за газ и петрол.
Жълтият водород е по-малко специфична форма на зеления водород, тъй като се използва за описание на разделянето на водата чрез електролиза, използвайки какъвто и да е източник на електричество. Понякога се използва за уточняване на електролиза, захранвана от слънчева енергия, но може да включва и други източници на електрическа енергия като вятър, водноелектрическа енергия или изгаряне на изкопаеми горива.
Известен също като розов или червен водород, това отново е хидролитичен процес за създаване на водород от разделянето на водата. Това обаче се отнася специално за електричество, което се произвежда чрез ядрен разпад в атомни електроцентрали. Въпреки че не отделя парникови газове като въглероден диоксид, има други въздействия върху околната среда, свързани с ядрените отпадъци.
Подобно на сивия водород, този метод използва природен газ като суровина. Въпреки това, вместо реформиране с пара, метанът се нагрява, така че термично се разлага на водороден газ и твърд въглерод (за разлика от въглероден диоксид). Това е екологично по отношение на емисиите на парникови газове, но количеството енергия, необходимо за загряване на метана достатъчно, за да се разложи (малко над 1000°C), не е незначително.
Това е един от по-малко известните цветове на водорода, отнасящ се до рядко срещания в природата геологичен водород. Това обикновено се извлича като страничен продукт от рафинирането на изкопаеми горива.
Ако искате да научите повече за различните видове химикали или как да минимизирате риска, докато работите с химикали, ние сме тук, за да ви помогнем. Разполагаме с инструменти, които да ви помогнат при задължителното отчитане, както и при генерирането SDS и оценки на риска. Имаме и библиотека на уебинари обхващащи глобалните разпоредби за безопасност, обучение за софтуер, акредитирани курсове и изисквания за етикетиране. За повече информация се свържете с нас днес на sa***@ch********.net.
Източници:
