Kun maailma yrittää irrottaa itsensä fossiilisten polttoaineiden otteesta, tutkijat etsivät nopeasti toteuttamiskelpoisia vaihtoehtoja, jotka voivat viedä meidät vihreämpään tulevaisuuteen. Yksi näistä vaihtoehtoisista polttoaineista on vety.
Vety on yksi orgaanisen elämän rakennuspalikoista hiilen rinnalla, mutta puhdasta alkuainevetyä on vaikea saada – sitä on ilmakehässä vain noin 0.6 miljoonasosaa. Teollisen mittakaavan vedyn valmistus on siksi välttämätöntä, jotta se olisi käytännöllinen vaihtoehto.
Joten mitkä ovat vedyn tuotannon eri lähteet ja menetelmät? Lue lisää saadaksesi selville.
Kun vety on eristetty, se on erittäin lupaava polttoaineenlähde polttomoottoreissa, polttokennoissa ja vaihtoehtona maakaasulämmitykselle.
Vaikka vety on väritön kaasu, kaksiatomista vetyä koskeva keskustelu on värikoodattu eri lähteiden ja tuotantoprosessien erottamiseksi helposti. Niitä ei ole muodollisesti määritelty, mutta ne ovat hyödyllinen nimikkeistö, kun on kyse alan kestävän kehityksen ymmärtämisestä.
Harmaa vety on tällä hetkellä yleisin tuotantomenetelmä, ja sen osuus vedyn kokonaismäärästä on lähes 50 %. Tämä prosessi käyttää maakaasua, nimittäin metaania, ja antaa sen reagoida veden kanssa prosessissa, jota kutsutaan höyrymetaanin reformoimiseksi. Tämä reaktio tuottaa vetykaasua ja hiilimonoksidia, joista jälkimmäinen on myrkyllistä, joten se saatetaan edelleen reagoimaan veden kanssa, jolloin syntyy vetyä ja hiilidioksidia vesi-kaasu-siirtymäreaktion kautta.
Tämä prosessi on erittäin energiaintensiivinen korkean lämpötilan ylläpitämiseksi, ja se tuottaa myös merkittäviä määriä hiilidioksidia (5-6 tonnia jokaista tuotettua vetykaasutonnia kohden).
Ruskea ja musta vety viittaa siihen, joka uutetaan ruskeasta ja mustasta hiilestä. Hiili kuumennetaan höyryllä ja hapella prosessissa, jota kutsutaan hiilen kaasutukseksi, ja se hapettuu osittain tuottaen hiilidioksidia, hiilimonoksidia, vettä ja vetykaasua. Hiilimonoksidi voidaan edelleen reagoida myrkyllisten sivutuotteiden vähentämiseksi.
Tämä vedyn tuotantomenetelmä on täsmälleen sama kuin harmaa, ruskea ja musta, mikä viittaa mihin tahansa fossiilisten polttoaineiden raaka-aineista valmistettuun vetyyn. Reaktiossa syntyvä hiilidioksidi otetaan kuitenkin talteen, jotta vältetään sen vapautuminen ilmakehään ja vähennetään ilmastonmuutosvaikutuksia. Se voidaan joko varastoida syvälle maan alle (toivossa, että siitä tulee jälleen fossiilisia polttoaineita) tai käyttää uudelleen muihin teollisiin prosesseihin.
Vihreällä vedyllä tarkoitetaan useimmiten prosessia, jossa vetyä valmistetaan veden elektrolyyttisellä halkaisulla, jossa sähkö saadaan täysin uusiutuvasta energiasta. Tämä prosessi käyttää sähköä veden hajottamiseksi vedyksi ja happikaasuiksi käyttämällä hapetus- ja pelkistysprosesseja.
Vihreä vety voi tarkoittaa myös laajemmin mitä tahansa uusiutuvaa vedyn tuotantoa, mukaan lukien biomassan ja biopolttoaineiden kaasutus tai höyryreformointi fossiilisten polttoaineiden sijaan.
Tällä hetkellä vain noin 4 % teollisesti tuotetusta vedystä on peräisin elektrolyysistä, ja vielä pienempi prosenttiosuus tuotetaan puhtaasti uusiutuvilla sähkönlähteillä. Tämä johtuu ensisijaisesti siitä, että veden halkaisu ei ole halpa prosessi, mutta kun siitä tulee yleisempää, tämä hinta on verrattavissa kaasuun ja öljyyn.
Keltainen vety on vähemmän spesifinen vihreän vedyn muoto, koska sitä käytetään kuvaamaan veden jakamista elektrolyysin kautta käyttämällä mitä tahansa sähkönlähdettä. Sitä käytetään joskus määrittämään aurinkovoimalla toimivaa elektrolyysiä, mutta se voi sisältää myös muita sähkönlähteitä, kuten tuulivoimaa, vesivoimaa tai fossiilisten polttoaineiden polttamista.
Tämä tunnetaan myös nimellä vaaleanpunainen tai punainen vety, tämä on jälleen hydrolyyttinen prosessi vedyn luomiseksi veden halkeamisesta. Tämä koskee kuitenkin erityisesti sähköä, joka tuotetaan ydinfission avulla ydinvoimalaitoksissa. Vaikka se ei tuota kasvihuonekaasuja, kuten hiilidioksidia, ydinjätteisiin liittyy muita ympäristövaikutuksia.
Harmaan vedyn tavoin tämä menetelmä käyttää raaka-aineenaan maakaasua. Höyryreformoinnin sijaan metaania kuumennetaan, jotta se hajoaa termisesti vetykaasuksi ja kiinteäksi hiileksi (toisin kuin hiilidioksidi). Tämä on kasvihuonekaasupäästöjen kannalta ympäristöystävällistä, mutta metaanin lämmittämiseen tarvittava energiamäärä sen hajoamiseksi (hieman yli 1000°C) ei ole merkityksetön.
Tämä on yksi vähemmän tunnetuista vedyn väreistä, mikä viittaa harvinaiseen luonnossa esiintyvään geologiseen vetyyn. Tämä uutetaan yleensä fossiilisten polttoaineiden jalostuksen sivutuotteena.
Jos haluat tietää enemmän erilaisista kemikaaleista tai minimoida riskit kemikaalien kanssa työskennellessään, olemme täällä auttamassa. Meillä on työkaluja, jotka auttavat sinua pakollisessa raportoinnissa ja luomisessa SDS ja riskiarvioinnit. Meillä on myös kirjasto verkkoseminaareja kattavat maailmanlaajuiset turvallisuusmääräykset, ohjelmistokoulutuksen, akkreditoidut kurssit ja merkintävaatimukset. Lisätietoja saat ottamalla meihin yhteyttä tänään osoitteessa sa***@ch*******.net.
Lähteet:
