Hidrogen: spektrum peluang

12/10/2022

Ketika dunia cuba mengeluarkan dirinya daripada cengkaman bahan api fosil, saintis sedang pantas mencari alternatif yang berdaya maju yang boleh membawa kita ke masa depan yang lebih hijau. Salah satu bahan api alternatif ini ialah hidrogen. 

Hidrogen ialah salah satu daripada bahan binaan hidupan organik bersama karbon, namun hidrogen unsur tulen sukar diperoleh—ia hanya terdapat di atmosfera pada kira-kira 0.6 bahagian per juta. Oleh itu, pembuatan hidrogen berskala industri adalah perlu untuk menjadi pilihan yang praktikal.

Jadi, apakah sumber dan kaedah pengeluaran hidrogen yang berbeza? Baca terus untuk mengetahui.

Warna hidrogen

Setelah diasingkan, hidrogen sangat menjanjikan sebagai sumber bahan api untuk enjin pembakaran, sel bahan api, dan sebagai alternatif kepada pemanasan gas asli.

Hidrogen menjanjikan sebagai sumber bahan api untuk menggantikan gas asli atau petroleum; bagaimanapun, penyelesaian pengangkutan dan penyimpanan merupakan halangan yang berterusan.
Hidrogen menjanjikan sebagai sumber bahan api untuk menggantikan gas asli atau petroleum; bagaimanapun, penyelesaian pengangkutan dan penyimpanan merupakan halangan yang berterusan.

Walaupun hidrogen ialah gas tidak berwarna, perbincangan mengenai hidrogen diatomik telah dikodkan warna untuk membezakan dengan mudah antara sumber yang berbeza dan proses pengeluaran. Mereka tidak ditakrifkan secara rasmi tetapi ia adalah tatanama yang berguna apabila ia datang untuk memahami kemampanan dalam industri.

Kelabu

Hidrogen kelabu ialah kaedah pengeluaran yang paling biasa pada masa ini, menyumbang hampir 50% daripada jumlah hidrogen yang dihasilkan. Proses ini mengambil gas asli—iaitu metana—dan bertindak balas dengan air dalam proses yang dipanggil reformasi metana wap. Tindak balas ini menghasilkan gas hidrogen dan karbon monoksida, yang terakhir adalah toksik, jadi ia terus bertindak balas dengan air untuk menghasilkan hidrogen dan karbon dioksida melalui tindak balas peralihan gas air.

Proses ini sangat intensif tenaga untuk mengekalkan persekitaran haba yang tinggi, selain ia juga menghasilkan sejumlah besar karbon dioksida (5-6 tan untuk setiap tan gas hidrogen yang dihasilkan).

Coklat & hitam

Hidrogen coklat dan hitam merujuk kepada yang diekstrak daripada arang coklat dan hitam. Arang batu dipanaskan dengan wap dan oksigen dalam proses yang dipanggil pengegasan arang batu, dan sebahagiannya teroksida untuk menghasilkan karbon dioksida, karbon monoksida, air, dan gas hidrogen. Karbon monoksida boleh bertindak balas selanjutnya untuk mengurangkan produk sampingan toksik.

BIRU

Kaedah penghasilan hidrogen ini adalah sama seperti kelabu, coklat dan hitam, merujuk kepada sebarang hidrogen yang diperbuat daripada bahan mentah bahan api fosil. Walau bagaimanapun, karbon dioksida yang dihasilkan dalam tindak balas ditangkap untuk mengelakkan pelepasannya ke atmosfera dan mengurangkan kesan kepada kesan perubahan iklim. Ia boleh sama ada disimpan jauh di bawah tanah (dengan harapan ia akan menjadi bahan api fosil sekali lagi) atau digunakan semula untuk proses perindustrian lain. 

Green

Hidrogen hijau selalunya merujuk kepada proses pembuatan hidrogen melalui pemisahan air secara elektrolitik, di mana tenaga elektrik diperoleh daripada tenaga boleh diperbaharui secara ketat. Proses ini menggunakan elektrik untuk menguraikan air menjadi gas hidrogen dan oksigen, menggunakan proses pengoksidaan dan pengurangan. 

Hidrogen hijau juga boleh merujuk secara lebih luas kepada sebarang bentuk pengeluaran hidrogen yang boleh diperbaharui, termasuk pengegasan atau pengubahsuaian wap biojisim dan biobahan api, berbanding bahan api fosil.

Hidrogen hijau ialah standard emas pengeluaran H2, menggunakan sumber yang boleh diperbaharui sepenuhnya.
Hidrogen hijau ialah piawai emas H2 pengeluaran, menggunakan sumber yang boleh diperbaharui sepenuhnya. 

Pada masa ini, hanya kira-kira 4% daripada hidrogen yang dihasilkan secara industri berasal daripada elektrolisis, dengan peratusan yang lebih kecil dihasilkan melalui sumber elektrik yang boleh diperbaharui semata-mata. Ini terutamanya kerana pemisahan air bukanlah proses yang murah, tetapi apabila ia menjadi lebih biasa, kos ini ditetapkan untuk menjadi setanding dengan gas dan petroleum. 

Kuning 

Hidrogen kuning ialah bentuk hidrogen hijau yang kurang spesifik, kerana ia digunakan untuk menggambarkan pemisahan air melalui elektrolisis menggunakan sebarang sumber elektrik. Ia kadangkala digunakan untuk menentukan elektrolisis berkuasa solar, tetapi juga boleh merangkumi sumber kuasa elektrik lain seperti angin, hidroelektrik atau pembakaran bahan api fosil.

Ungu

Juga dikenali sebagai hidrogen merah jambu atau merah, ini sekali lagi merupakan proses hidrolitik untuk mencipta hidrogen daripada pemisahan air. Walau bagaimanapun, ini merujuk secara khusus kepada elektrik yang dihasilkan melalui pembelahan nuklear dalam loji kuasa nuklear. Walaupun ia tidak mengeluarkan gas rumah hijau seperti karbon dioksida, terdapat kesan alam sekitar lain yang berkaitan dengan sisa nuklear. 

Turquoise

Seperti hidrogen kelabu, kaedah ini menggunakan gas asli sebagai bahan mentahnya. Walau bagaimanapun, daripada reformasi wap, metana dipanaskan supaya ia secara terma terurai menjadi gas hidrogen dan karbon pepejal (berbanding dengan karbon dioksida). Ini mesra alam berkenaan dengan pelepasan gas rumah hijau, namun jumlah tenaga yang diperlukan untuk memanaskan metana secukupnya sehingga ia akan terurai (hanya melebihi 1000°C) bukanlah tidak seberapa.

putih

Ini adalah salah satu warna hidrogen yang kurang dikenali, merujuk kepada hidrogen geologi yang jarang ditemui secara semula jadi. Ini biasanya diekstrak sebagai hasil sampingan penapisan bahan api fosil.

Chemwatch sedia membantu

Jika anda ingin mengetahui lebih lanjut tentang pelbagai jenis bahan kimia, atau cara meminimumkan risiko semasa bekerja dengan bahan kimia, kami sedia membantu. Kami mempunyai alatan untuk membantu anda dengan pelaporan mandatori serta penjanaan SDS dan Penilaian Risiko. Kami juga mempunyai perpustakaan webinars meliputi peraturan keselamatan global, latihan perisian, kursus bertauliah, dan keperluan pelabelan. Untuk maklumat lanjut, hubungi kami hari ini di sales @chemwatch. Bersih.

Sumber:

Pertanyaan Cepat