Mens verden prøver å trekke seg ut av fossilt brensel, søker forskere raskt etter levedyktige alternativer som kan føre oss inn i en grønnere fremtid. Et av disse alternative drivstoffene er hydrogen.
Hydrogen er en av byggesteinene i organisk liv sammen med karbon, men rent elementært hydrogen er vanskelig å få tak i - det er bare tilstede i atmosfæren med rundt 0.6 deler per million. Hydrogenproduksjon i industriell skala er derfor nødvendig for at det skal være et praktisk alternativ.
Så, hva er de forskjellige kildene og metodene for hydrogenproduksjon? Les videre for å finne ut.
Når hydrogen er isolert, er det svært lovende som drivstoffkilde for forbrenningsmotorer, brenselceller og som et alternativ til naturgassoppvarming.
Mens hydrogen er en fargeløs gass, har diskusjonen rundt diatomisk hydrogen blitt fargekodet for å enkelt kunne skille mellom ulike kilder og produksjonsprosesser. De er ikke formelt definert, men de er en nyttig nomenklatur når det gjelder å forstå bærekraft i bransjen.
Grått hydrogen er den vanligste produksjonsmetoden i dag, og utgjør nesten 50 % av det totale produserte hydrogenet. Denne prosessen tar naturgass - nemlig metan - og reagerer den med vann i en prosess som kalles dampmetanreforming. Denne reaksjonen produserer hydrogengass og karbonmonoksid, hvorav sistnevnte er giftig, så den blir videre reagert med vann for å produsere hydrogen og karbondioksid gjennom vann-gass-skiftreaksjonen.
Denne prosessen er svært energikrevende for å opprettholde et miljø med høy varme, pluss at den også produserer betydelige mengder karbondioksid (5-6 tonn for hvert tonn produsert hydrogengass).
Brunt og svart hydrogen refererer til det som utvinnes fra brunt og svart kull. Kullet varmes opp med damp og oksygen i en prosess som kalles kullgassifisering, og oksiderer delvis for å produsere karbondioksid, karbonmonoksid, vann og hydrogengass. Karbonmonoksidet kan reageres ytterligere for å redusere giftige biprodukter.
Denne metoden for hydrogenproduksjon er nøyaktig den samme som grå, brun og svart, og refererer til all hydrogen laget av råstoff fra fossilt brensel. Imidlertid fanges karbondioksidet som produseres i reaksjonen for å unngå at det slippes ut i atmosfæren og redusere effekten på klimaendringer. Det kan enten lagres dypt under jorden (i håp om at det igjen skal bli fossilt brensel) eller brukes om til andre industrielle prosesser.
Grønt hydrogen refererer oftest til prosessen med å produsere hydrogen via elektrolytisk spaltning av vann, hvor elektrisiteten kommer fra strengt fornybar energi. Denne prosessen bruker elektrisitet til å dekomponere vann til hydrogen og oksygengasser, ved hjelp av oksidasjons- og reduksjonsprosesser.
Grønt hydrogen kan også bredere referere til enhver fornybar form for hydrogenproduksjon, inkludert gassifisering eller dampreformasjon av biomasse og biodrivstoff, i motsetning til fossilt brensel.
Slik det ser ut nå, kommer bare rundt 4 % av industrielt produsert hydrogen fra elektrolyse, med en enda mindre prosentandel produsert gjennom rent fornybare elektrisitetskilder. Dette er først og fremst fordi vanndeling ikke er en billig prosess, men etter hvert som det blir mer vanlig, vil denne kostnaden bli sammenlignbar med gass og petroleum.
Gult hydrogen er en mindre spesifikk form for grønt hydrogen, ved at det brukes til å beskrive vannsplitting via elektrolyse ved bruk av en hvilken som helst strømkilde. Det brukes noen ganger for å spesifisere solcelledrevet elektrolyse, men kan også inkludere andre kilder til elektrisk kraft som vind, vannkraft eller forbrenning av fossilt brensel.
Også kjent som rosa eller rødt hydrogen, er dette igjen en hydrolytisk prosess for å lage hydrogen fra spaltning av vann. Dette refererer imidlertid spesifikt til elektrisitet som produseres via kjernefysisk fisjon i kjernekraftverk. Selv om det ikke slipper ut klimagasser som karbondioksid, er det andre miljøpåvirkninger knyttet til atomavfall.
Som grå hydrogen bruker denne metoden naturgass som råstoff. Men i stedet for dampreformering, varmes metanet opp slik at det termisk brytes ned til hydrogengass og fast karbon (i motsetning til karbondioksid). Dette er miljøvennlig med hensyn til klimagassutslipp, men mengden energi som kreves for å varme opp metan tilstrekkelig til at det vil dekomponere (litt over 1000°C) er ikke ubetydelig.
Dette er en av de mindre kjente fargene på hydrogen, og refererer til det sjeldne naturlig forekommende geologiske hydrogenet. Dette utvinnes vanligvis som et biprodukt ved raffinering av fossilt brensel.
Hvis du vil vite mer om ulike typer kjemikalier, eller hvordan du kan minimere risiko mens du arbeider med kjemikalier, er vi her for å hjelpe. Vi har verktøy for å hjelpe deg med obligatorisk rapportering, samt generering SDS og risikovurderinger. Vi har også et bibliotek av webinarer som dekker globale sikkerhetsforskrifter, programvareopplæring, akkrediterte kurs og merkekrav. For mer informasjon, kontakt oss i dag på sa***@ch*******.net.
kilder:
