Zatímco se svět pokouší vymanit se ze sevření fosilních paliv, vědci rychle hledají životaschopné alternativy, které nás mohou přenést do zelenější budoucnosti. Jedním z těchto alternativních paliv je vodík.
Vodík je vedle uhlíku jedním ze stavebních kamenů organického života, nicméně čistý elementární vodík je těžko dostupný – v atmosféře je přítomen pouze v množství kolem 0.6 ppm. Průmyslová výroba vodíku je proto nezbytná, aby byla praktickou možností.
Jaké jsou tedy různé zdroje a způsoby výroby vodíku? Čtěte dál a dozvíte se to.
Po izolaci je vodík velmi slibný jako zdroj paliva pro spalovací motory, palivové články a jako alternativa k vytápění zemním plynem.
Zatímco vodík je bezbarvý plyn, diskuse o dvouatomovém vodíku byla barevně odlišena, aby bylo možné snadno rozlišit různé zdroje a výrobní procesy. Nejsou formálně definovány, ale jsou užitečnou nomenklaturou, pokud jde o pochopení udržitelnosti v tomto odvětví.
Šedý vodík je v současnosti nejběžnějším způsobem výroby, tvoří téměř 50 % z celkového vyrobeného vodíku. Tento proces využívá zemní plyn – jmenovitě metan – a reaguje s vodou v procesu zvaném parní reformování metanu. Tato reakce produkuje plynný vodík a oxid uhelnatý, z nichž druhý je toxický, takže se dále nechá reagovat s vodou za vzniku vodíku a oxidu uhličitého prostřednictvím přeměny vodního plynu.
Tento proces je velmi energeticky náročný na udržení prostředí s vysokou teplotou a navíc také produkuje značné množství oxidu uhličitého (5-6 tun na každou tunu vyrobeného plynného vodíku).
Hnědý a černý vodík označuje vodík, který se získává z hnědého a černého uhlí. Uhlí se zahřívá pomocí páry a kyslíku v procesu zvaném zplyňování uhlí a částečně oxiduje za vzniku oxidu uhličitého, oxidu uhelnatého, vody a plynného vodíku. Oxid uhelnatý může dále reagovat za účelem snížení toxických vedlejších produktů.
Tento způsob výroby vodíku je přesně stejný jako šedý, hnědý a černý, což se týká jakéhokoli vodíku vyrobeného z fosilních paliv. Oxid uhličitý produkovaný při reakci je však zachycován, aby se zabránilo jeho uvolnění do atmosféry a snížil se dopad na účinky změny klimatu. Může být buď uložen hluboko pod zemí (v naději, že se opět stane fosilními palivy), nebo přeměněn na jiné průmyslové procesy.
Zelený vodík nejčastěji označuje proces výroby vodíku prostřednictvím elektrolytického štěpení vody, kdy elektřina pochází z přísně obnovitelné energie. Tento proces využívá elektřinu k rozkladu vody na vodíkové a kyslíkové plyny pomocí oxidačních a redukčních procesů.
Zelený vodík může také v širším měřítku označovat jakoukoli obnovitelnou formu výroby vodíku, včetně zplyňování nebo parního reformování biomasy a biopaliv, na rozdíl od fosilních paliv.
V současné době pouze asi 4 % průmyslově vyrobeného vodíku pochází z elektrolýzy, přičemž ještě menší procento je vyrobeno z čistě obnovitelných zdrojů elektřiny. Důvodem je především to, že dělení vody není levný proces, ale jak se stává běžnějším, je tato cena nastavena tak, aby byla srovnatelná s plynem a ropou.
Žlutý vodík je méně specifická forma zeleného vodíku v tom, že se používá k popisu štěpení vody elektrolýzou za použití jakéhokoli zdroje elektřiny. Někdy se používá ke specifikaci elektrolýzy na solární pohon, ale může zahrnovat i jiné zdroje elektrické energie, jako je vítr, vodní elektřina nebo spalování fosilních paliv.
Také známý jako růžový nebo červený vodík, je to opět hydrolytický proces k vytvoření vodíku z štěpení vody. To se však konkrétně týká elektřiny, která se vyrábí jaderným štěpením v jaderných elektrárnách. I když nevypouští skleníkové plyny jako oxid uhličitý, jaderný odpad má další dopady na životní prostředí.
Stejně jako šedý vodík používá tato metoda jako surovinu zemní plyn. Spíše než parní reformace se však metan zahřívá, takže se tepelně rozkládá na plynný vodík a pevný uhlík (na rozdíl od oxidu uhličitého). To je šetrné k životnímu prostředí s ohledem na emise skleníkových plynů, nicméně množství energie potřebné k zahřátí metanu natolik, že se rozloží (něco přes 1000 °C), není zanedbatelné.
Jedná se o jednu z méně známých barev vodíku, která odkazuje na vzácný přirozeně se vyskytující geologický vodík. To se obvykle získává jako vedlejší produkt při rafinaci fosilních paliv.
Pokud se chcete dozvědět více o různých druzích chemikálií nebo jak minimalizovat riziko při práci s chemikáliemi, jsme tu, abychom vám pomohli. Máme nástroje, které vám pomohou s povinným hlášením a také generováním SDS a hodnocení rizik. Máme také knihovnu Webové semináře pokrývající globální bezpečnostní předpisy, softwarová školení, akreditované kurzy a požadavky na označování. Pro více informací nás kontaktujte ještě dnes na sa***@ch********.net.
Zdroje:
