Mens verden forsøger at udvinde sig selv fra fossile brændstoffers greb, leder forskerne hurtigt efter levedygtige alternativer, der kan bringe os ind i en grønnere fremtid. Et af disse alternative brændstoffer er brint.
Brint er en af byggestenene i organisk liv sammen med kulstof, men rent elementært brint er svært at få fat i - det er kun til stede i atmosfæren med omkring 0.6 ppm. Brintfremstilling i industriel skala er derfor nødvendig, for at det er en praktisk mulighed.
Så hvad er de forskellige kilder og metoder til brintproduktion? Læs videre for at finde ud af det.
Når først det er isoleret, er brint meget lovende som brændstofkilde til forbrændingsmotorer, brændselsceller og som et alternativ til naturgasopvarmning.
Mens brint er en farveløs gas, er diskussion omkring diatomisk brint blevet farvekodet for let at skelne mellem forskellige kilder og produktionsprocesser. De er ikke formelt defineret, men de er en nyttig nomenklatur, når det kommer til at forstå bæredygtighed i branchen.
Grå brint er den mest almindelige produktionsmetode på nuværende tidspunkt, der tegner sig for næsten 50% af den samlede producerede brint. Denne proces tager naturgas - nemlig metan - og reagerer den med vand i en proces kaldet damp-metan-reformering. Denne reaktion producerer brintgas og kulilte, hvoraf sidstnævnte er giftigt, så det reageres yderligere med vand for at producere brint og kuldioxid gennem vand-gas shift-reaktionen.
Denne proces er meget energikrævende for at opretholde et miljø med høj varme, plus den producerer også betydelige mængder kuldioxid (5-6 tons for hvert ton produceret brintgas).
Brunt og sort brint refererer til det, der udvindes fra brunt og sort kul. Kullet opvarmes med damp og ilt i en proces kaldet kulforgasning og oxideres delvist for at producere kuldioxid, kulilte, vand og brintgas. Kulmonoxidet kan reageres yderligere for at reducere giftige biprodukter.
Denne metode til brintproduktion er nøjagtig den samme som grå, brun og sort, og refererer til enhver brint fremstillet af fossile brændstoffer. Men kuldioxiden, der produceres i reaktionen, fanges for at undgå dens udslip til atmosfæren og reducere påvirkningen af klimaændringseffekter. Det kan enten opbevares dybt under jorden (i håb om, at det igen bliver til fossile brændstoffer) eller genbruges til andre industrielle processer.
Grøn brint refererer oftest til processen med at fremstille brint via elektrolytisk spaltning af vand, hvor elektriciteten kommer fra strengt vedvarende energi. Denne proces bruger elektricitet til at nedbryde vand til brint og oxygengasser ved hjælp af oxidations- og reduktionsprocesser.
Grøn brint kan også mere bredt referere til enhver vedvarende form for brintproduktion, herunder forgasning eller dampreformering af biomasse og biobrændstoffer, i modsætning til fossile brændstoffer.
Som det ser ud i dag, kommer kun omkring 4% af industrielt produceret brint fra elektrolyse, med en endnu mindre procentdel produceret gennem rent vedvarende elektricitetskilder. Dette skyldes primært, at vandspaltning ikke er en billig proces, men efterhånden som det bliver mere almindeligt, er denne omkostning sat til at blive sammenlignelig med gas og petroleum.
Gul brint er en mindre specifik form for grøn brint, idet den bruges til at beskrive vandspaltning via elektrolyse ved hjælp af en hvilken som helst kilde til elektricitet. Det bruges nogle gange til at specificere soldrevet elektrolyse, men kan også omfatte andre kilder til elektrisk energi såsom vind, vandkraft eller afbrænding af fossile brændstoffer.
Også kendt som pink eller rød brint, dette er igen en hydrolytisk proces til at skabe brint fra spaltning af vand. Dette refererer dog specifikt til elektricitet, som produceres via kernefission i atomkraftværker. Selvom det ikke udsender drivhusgasser som kuldioxid, er der andre miljøpåvirkninger forbundet med nukleart affald.
Ligesom grå brint bruger denne metode naturgas som råmateriale. Men i stedet for dampreformering opvarmes metanen, så den termisk nedbrydes til hydrogengas og fast kulstof (i modsætning til kuldioxid). Dette er miljøvenligt med hensyn til udledning af drivhusgasser, men mængden af energi, der kræves for at opvarme metan tilstrækkeligt til, at den nedbrydes (lige over 1000°C) er ikke ubetydelig.
Dette er en af de mindre kendte farver af brint, der henviser til det sjældne naturligt forekommende geologiske brint. Dette udvindes normalt som et biprodukt ved raffinering af fossile brændstoffer.
Hvis du vil vide mere om forskellige slags kemikalier, eller hvordan du minimerer risikoen, mens du arbejder med kemikalier, er vi her for at hjælpe. Vi har værktøjer til at hjælpe dig med obligatorisk rapportering, samt generering SDS og risikovurderinger. Vi har også et bibliotek af webinars dækker globale sikkerhedsbestemmelser, softwaretræning, akkrediterede kurser og mærkningskrav. For mere information, kontakt os i dag på sa***@ch*******.net.
kilder:
