ในขณะที่โลกพยายามที่จะดึงตัวเองออกจากการครอบงำของเชื้อเพลิงฟอสซิล นักวิทยาศาสตร์กำลังค้นหาทางเลือกที่ปฏิบัติได้อย่างรวดเร็วซึ่งจะพาเราไปสู่อนาคตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น หนึ่งในเชื้อเพลิงทางเลือกเหล่านี้คือไฮโดรเจน
ไฮโดรเจนเป็นหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญของชีวิตอินทรีย์ควบคู่ไปกับคาร์บอน อย่างไรก็ตาม ไฮโดรเจนที่เป็นองค์ประกอบบริสุทธิ์นั้นหาได้ยาก—มีอยู่ในชั้นบรรยากาศประมาณ 0.6 ส่วนในล้านส่วนเท่านั้น การผลิตไฮโดรเจนในระดับอุตสาหกรรมจึงมีความจำเป็นเพื่อให้เป็นทางเลือกที่ใช้งานได้จริง
ดังนั้นแหล่งที่มาและวิธีการผลิตไฮโดรเจนต่างกันอย่างไร? การอ่านเพื่อหา.
เมื่อแยกออกแล้ว ไฮโดรเจนมีแนวโน้มที่จะเป็นแหล่งเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์สันดาป เซลล์เชื้อเพลิง และเป็นทางเลือกในการให้ความร้อนด้วยก๊าซธรรมชาติ
แม้ว่าไฮโดรเจนจะเป็นก๊าซที่ไม่มีสี แต่การอภิปรายเกี่ยวกับไดอะตอมมิกไดอะตอมได้รับการกำหนดรหัสสีเพื่อให้แยกความแตกต่างระหว่างแหล่งที่มาและกระบวนการผลิตต่างๆ ได้ง่าย พวกเขาไม่ได้กำหนดอย่างเป็นทางการ แต่เป็นศัพท์เฉพาะที่มีประโยชน์เมื่อต้องทำความเข้าใจเกี่ยวกับความยั่งยืนในอุตสาหกรรม
ไฮโดรเจนสีเทาเป็นวิธีการผลิตที่พบมากที่สุดในปัจจุบัน โดยคิดเป็นเกือบ 50% ของไฮโดรเจนที่ผลิตได้ทั้งหมด กระบวนการนี้ใช้ก๊าซธรรมชาติ—คือมีเทน—และทำปฏิกิริยากับน้ำในกระบวนการที่เรียกว่าการปฏิรูปมีเทนด้วยไอน้ำ ปฏิกิริยานี้ก่อให้เกิดก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ ซึ่งสารเหล่านี้เป็นพิษ ดังนั้นจึงทำปฏิกิริยากับน้ำต่อไปเพื่อผลิตก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ผ่านปฏิกิริยาการเปลี่ยนสถานะของน้ำกับก๊าซ
กระบวนการนี้ใช้พลังงานมากเพื่อรักษาสภาพแวดล้อมที่มีความร้อนสูง และยังผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมาก (5-6 ตันต่อก๊าซไฮโดรเจนที่ผลิตได้ทุกๆ ตัน)
ไฮโดรเจนสีน้ำตาลและสีดำหมายถึงสิ่งที่สกัดจากถ่านหินสีน้ำตาลและสีดำ ถ่านหินถูกทำให้ร้อนด้วยไอน้ำและออกซิเจนในกระบวนการที่เรียกว่าการแปรสภาพเป็นถ่านหินของถ่านหิน และออกซิไดซ์บางส่วนเพื่อผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ น้ำ และก๊าซไฮโดรเจน คาร์บอนมอนอกไซด์สามารถทำปฏิกิริยาเพิ่มเติมเพื่อลดผลพลอยได้ที่เป็นพิษ
วิธีการผลิตไฮโดรเจนนี้เหมือนกันทุกประการกับสีเทา สีน้ำตาล และสีดำ ซึ่งหมายถึงไฮโดรเจนใดๆ ที่ทำจากเชื้อเพลิงฟอสซิล อย่างไรก็ตาม ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยาจะถูกดักจับเพื่อหลีกเลี่ยงการปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ และลดผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ สามารถเก็บไว้ใต้ดินได้ (โดยหวังว่ามันจะกลายเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลอีกครั้ง) หรือนำกลับมาใช้ใหม่สำหรับกระบวนการทางอุตสาหกรรมอื่นๆ
ไฮโดรเจนสีเขียวส่วนใหญ่มักหมายถึงกระบวนการผลิตไฮโดรเจนผ่านการแยกน้ำด้วยไฟฟ้า ซึ่งกระแสไฟฟ้ามาจากพลังงานหมุนเวียนอย่างเคร่งครัด กระบวนการนี้ใช้ไฟฟ้าในการย่อยสลายน้ำให้เป็นก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซออกซิเจน โดยใช้กระบวนการออกซิเดชันและรีดักชัน
ไฮโดรเจนสีเขียวยังสามารถอ้างถึงรูปแบบการผลิตไฮโดรเจนที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ในวงกว้างมากขึ้น ซึ่งรวมถึงการแปรสภาพเป็นแก๊สหรือไอน้ำของชีวมวลและเชื้อเพลิงชีวภาพ ซึ่งตรงข้ามกับเชื้อเพลิงฟอสซิล
ดังที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน มีเพียงประมาณ 4% ของไฮโดรเจนที่ผลิตในอุตสาหกรรมเท่านั้นที่มาจากการอิเล็กโทรไลซิส โดยมีเปอร์เซ็นต์ที่น้อยกว่าที่ผลิตได้จากแหล่งพลังงานไฟฟ้าหมุนเวียนล้วนๆ สาเหตุหลักมาจากการแยกน้ำไม่ใช่กระบวนการที่ไม่แพง แต่เมื่อกลายเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้น ค่าใช้จ่ายนี้จึงเทียบได้กับก๊าซและน้ำมัน
ไฮโดรเจนสีเหลืองเป็นรูปแบบที่เฉพาะเจาะจงน้อยกว่าของไฮโดรเจนสีเขียว ซึ่งใช้ในการอธิบายการแยกน้ำด้วยอิเล็กโทรไลซิสโดยใช้แหล่งพลังงานไฟฟ้าใดๆ บางครั้งใช้เพื่อระบุอิเล็กโทรลิซิสที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ แต่อาจรวมถึงแหล่งพลังงานไฟฟ้าอื่นๆ เช่น ลม ไฟฟ้าพลังน้ำ หรือการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล
เรียกอีกอย่างว่าไฮโดรเจนสีชมพูหรือสีแดง นี่เป็นกระบวนการไฮโดรไลติกอีกครั้งเพื่อสร้างไฮโดรเจนจากการแตกตัวของน้ำ อย่างไรก็ตาม นี่หมายถึงเฉพาะไฟฟ้าที่ผลิตโดยนิวเคลียร์ฟิชชันในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ แม้ว่าจะไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจก เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ แต่ก็มีผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับกากนิวเคลียร์
เช่นเดียวกับไฮโดรเจนสีเทา วิธีนี้ใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นวัตถุดิบตั้งต้น อย่างไรก็ตาม แทนที่จะเปลี่ยนรูปด้วยไอน้ำ ก๊าซมีเทนจะได้รับความร้อน ดังนั้นมันจึงสลายตัวด้วยความร้อนเป็นก๊าซไฮโดรเจนและคาร์บอนแข็ง (ซึ่งตรงข้ามกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์) สิ่งนี้เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในแง่ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจก อย่างไรก็ตาม ปริมาณพลังงานที่ต้องใช้ในการให้ความร้อนแก่ก๊าซมีเทนอย่างเพียงพอที่มันจะสลายตัว (มากกว่า 1000°C) นั้นไม่มีนัยสำคัญ
นี่คือหนึ่งในสีของไฮโดรเจนที่ไม่ค่อยมีใครรู้จัก ซึ่งหมายถึงไฮโดรเจนทางธรณีวิทยาที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติซึ่งหาได้ยาก โดยปกติจะสกัดเป็นผลพลอยได้จากการกลั่นเชื้อเพลิงฟอสซิล
หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับสารเคมีประเภทต่างๆ หรือวิธีลดความเสี่ยงขณะทำงานกับสารเคมี เราพร้อมให้ความช่วยเหลือ เรามีเครื่องมือที่จะช่วยคุณในการรายงานที่จำเป็น เช่นเดียวกับการสร้าง SDS และการประเมินความเสี่ยง เรายังมีห้องสมุดของ การสัมมนาทางเว็บ ครอบคลุมข้อบังคับด้านความปลอดภัยทั่วโลก การฝึกอบรมซอฟต์แวร์ หลักสูตรที่ได้รับการรับรอง และข้อกำหนดการติดฉลาก สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม ติดต่อเราได้แล้ววันนี้ที่ sa***@ch*********.net.
แหล่งที่มา:
