När världen försöker utvinna sig själv från fossila bränslen, letar forskare snabbt efter genomförbara alternativ som kan föra oss in i en grönare framtid. Ett av dessa alternativa bränslen är väte.
Väte är en av byggstenarna i organiskt liv vid sidan av kol, men rent elementärt väte är svårt att få tag på - det finns bara i atmosfären med cirka 0.6 ppm. Industriell vätetillverkning är därför nödvändig för att det ska vara ett praktiskt alternativ.
Så, vilka är de olika källorna och metoderna för väteproduktion? Läs vidare för att ta reda på det.
När det väl är isolerat är väte mycket lovande som bränslekälla för förbränningsmotorer, bränsleceller och som ett alternativ till naturgasuppvärmning.
Även om väte är en färglös gas, har diskussionen kring diatomiskt väte färgkodats för att enkelt kunna skilja mellan olika källor och produktionsprocesser. De är inte formellt definierade men de är en användbar nomenklatur när det gäller att förstå hållbarhet i branschen.
Grått väte är den vanligaste produktionsmetoden för närvarande och står för nästan 50 % av det totala tillverkade vätgas. Denna process tar naturgas – nämligen metan – och reagerar den med vatten i en process som kallas ångmetanreformering. Denna reaktion producerar vätgas och kolmonoxid, varav den senare är giftig, så den reageras vidare med vatten för att producera väte och koldioxid genom vatten-gas-skiftreaktionen.
Denna process är mycket energikrävande för att upprätthålla en miljö med hög värme, plus att den också producerar betydande mängder koldioxid (5-6 ton för varje ton vätgas som produceras).
Brunt och svart väte avser det som utvinns från brunt och svart kol. Kolet värms upp med ånga och syre i en process som kallas kolförgasning, och oxideras delvis för att producera koldioxid, kolmonoxid, vatten och vätgas. Kolmonoxiden kan reageras ytterligare för att minska giftiga biprodukter.
Denna metod för väteproduktion är exakt densamma som grå, brun och svart, och hänvisar till väte som tillverkas av fossila bränslen. Men koldioxiden som produceras i reaktionen fångas upp för att undvika att den släpps ut i atmosfären och minska påverkan på klimatförändringseffekterna. Det kan antingen lagras djupt under jorden (i hopp om att det återigen ska bli fossila bränslen) eller återanvändas för andra industriella processer.
Grönt väte hänvisar oftast till processen att tillverka väte via elektrolytisk klyvning av vatten, där elen kommer från strikt förnybar energi. Denna process använder elektricitet för att bryta ner vatten till vätgas och syrgas, med hjälp av oxidations- och reduktionsprocesser.
Grönt väte kan också mer allmänt hänvisa till alla förnybara former av väteproduktion, inklusive förgasning eller ångreformering av biomassa och biobränslen, i motsats till fossila bränslen.
Som det ser ut för närvarande kommer endast cirka 4 % av det industriellt producerade vätgas från elektrolys, med en ännu mindre andel som produceras genom rent förnybara elkällor. Detta beror främst på att vattenklyvning inte är en billig process, men när det blir allt vanligare kommer denna kostnad att bli jämförbar med gas och petroleum.
Gult väte är en mindre specifik form av grönt väte, eftersom det används för att beskriva vattendelning via elektrolys med vilken elkälla som helst. Det används ibland för att specificera soldriven elektrolys, men kan också inkludera andra elektriska kraftkällor som vind, vattenkraft eller förbränning av fossila bränslen.
Även känt som rosa eller rött väte, detta är återigen en hydrolytisk process för att skapa väte från spjälkning av vatten. Detta avser dock specifikt el som produceras via kärnklyvning i kärnkraftverk. Även om det inte släpper ut växthusgaser som koldioxid, finns det andra miljöpåverkan associerade med kärnavfall.
Liksom grått väte använder denna metod naturgas som råvara. Men snarare än ångreformering värms metanen upp så att den termiskt sönderdelas till vätgas och fast kol (i motsats till koldioxid). Detta är miljövänligt med avseende på utsläpp av växthusgaser, men mängden energi som krävs för att värma metan tillräckligt för att det ska sönderfalla (drygt 1000°C) är inte obetydlig.
Detta är en av de mindre kända färgerna av väte, med hänvisning till det sällsynta naturligt förekommande geologiska vätet. Detta utvinns vanligtvis som en biprodukt vid raffinering av fossila bränslen.
Om du vill veta mer om olika typer av kemikalier, eller hur du minimerar riskerna när du arbetar med kemikalier, finns vi här för att hjälpa dig. Vi har verktyg som hjälper dig med obligatorisk rapportering, samt generering SDS och riskbedömningar. Vi har också ett bibliotek med webbseminarier som täcker globala säkerhetsföreskrifter, programvaruutbildning, ackrediterade kurser och märkningskrav. För mer information, kontakta oss idag på sa***@ch*******.net.
Källor:
