Пока мир пытается вырваться из тисков ископаемого топлива, ученые быстро ищут жизнеспособные альтернативы, которые могут привести нас в более экологичное будущее. Одним из таких альтернативных видов топлива является водород.
Водород является одним из строительных блоков органической жизни наряду с углеродом, однако чистый элементарный водород трудно найти — он присутствует в атмосфере только в количестве около 0.6 частей на миллион. Поэтому производство водорода в промышленных масштабах необходимо, чтобы это было практичным вариантом.
Итак, каковы различные источники и методы производства водорода? Читай дальше что бы узнать.
После выделения водород очень перспективен в качестве источника топлива для двигателей внутреннего сгорания, топливных элементов и в качестве альтернативы отоплению на природном газе.
Хотя водород является бесцветным газом, обсуждение двухатомного водорода имеет цветовую кодировку, чтобы можно было легко различать различные источники и производственные процессы. Они не имеют формального определения, но представляют собой полезную номенклатуру, когда дело доходит до понимания устойчивости в отрасли.
Серый водород является наиболее распространенным методом производства в настоящее время, на его долю приходится почти 50% всего производимого водорода. В этом процессе используется природный газ, а именно метан, и вступает в реакцию с водой в процессе, называемом паровым риформингом метана. В результате этой реакции образуются газообразный водород и монооксид углерода, последний из которых токсичен, поэтому он дополнительно реагирует с водой с образованием водорода и диоксида углерода в результате реакции конверсии водяного газа.
Этот процесс очень энергозатратен для поддержания высокотемпературной среды, а также производит значительное количество углекислого газа (5-6 тонн на каждую тонну производимого газообразного водорода).
Бурый и черный водород относится к тому, что извлекается из бурого и черного угля. Уголь нагревается паром и кислородом в процессе, называемом газификацией угля, и частично окисляется с образованием двуокиси углерода, монооксида углерода, воды и газообразного водорода. Окись углерода может быть дополнительно подвергнута реакции для уменьшения токсичных побочных продуктов.
Этот метод производства водорода точно такой же, как серый, коричневый и черный, относящийся к любому водороду, полученному из ископаемого топлива. Однако двуокись углерода, образующаяся в результате реакции, улавливается, чтобы избежать его выброса в атмосферу и уменьшить воздействие на последствия изменения климата. Его можно либо хранить глубоко под землей (в надежде, что он снова станет ископаемым топливом), либо перепрофилировать для других промышленных процессов.
Зеленый водород чаще всего относится к процессу производства водорода путем электролитического расщепления воды, где электричество получают исключительно из возобновляемых источников энергии. В этом процессе используется электричество для разложения воды на газообразный водород и кислород с использованием процессов окисления и восстановления.
Зеленый водород также может в более широком смысле относиться к любой возобновляемой форме производства водорода, включая газификацию или паровую конверсию биомассы и биотоплива, в отличие от ископаемого топлива.
В настоящее время только около 4% промышленно производимого водорода поступает из электролиза, и еще меньший процент производится из чисто возобновляемых источников электроэнергии. В первую очередь это связано с тем, что расщепление воды не является недорогим процессом, но по мере того, как оно становится все более распространенным, эта стоимость станет сопоставимой с затратами на газ и нефть.
Желтый водород является менее специфической формой зеленого водорода, поскольку он используется для описания расщепления воды посредством электролиза с использованием любого источника электричества. Иногда он используется для определения электролиза на солнечной энергии, но может также включать другие источники электроэнергии, такие как ветер, гидроэлектроэнергия или сжигание ископаемого топлива.
Также известный как розовый или красный водород, это опять-таки гидролитический процесс создания водорода в результате расщепления воды. Однако это относится конкретно к электричеству, которое производится путем деления ядер на атомных электростанциях. Хотя он не выделяет парниковых газов, таких как углекислый газ, существуют и другие воздействия на окружающую среду, связанные с ядерными отходами.
Как и серый водород, в этом методе в качестве исходного сырья используется природный газ. Однако вместо паровой конверсии метан нагревается, поэтому он термически разлагается на газообразный водород и твердый углерод (в отличие от двуокиси углерода). Это безвредно для окружающей среды в отношении выбросов парниковых газов, однако количество энергии, необходимое для достаточного нагрева метана, чтобы он разложился (чуть более 1000 ° C), немаловажно.
Это один из менее известных цветов водорода, относящийся к редко встречающемуся в природе геологическому водороду. Обычно его извлекают как побочный продукт переработки ископаемого топлива.
Если вы хотите узнать больше о различных видах химических веществ или о том, как свести к минимуму риск при работе с химическими веществами, мы здесь, чтобы помочь. У нас есть инструменты, которые помогут вам с обязательной отчетностью, а также SDS и оценки рисков. Также у нас есть библиотека Вебинары охватывает глобальные правила безопасности, обучение работе с программным обеспечением, аккредитованные курсы и требования к маркировке. Для получения дополнительной информации свяжитесь с нами сегодня по адресу sa***@ch*********.net.
Источники:
