Защо водородът се предлага в различни цветове?

Водородът е най-разпространеният елемент във Вселената и третият най-разпространен на Земята, но почти целият водород на Земята е заключени в други съединения. Когато бъде извлечен, той може да бъде ценен източник на гориво, тъй като е силно реактивен и освобождава използваема енергия, когато се комбинира с други елементи. Това е идеята зад горивните клетки, захранвани с водород.

Учените са разработили няколко начина за извличане на водород, което прави горивните клетки, задвижвани с водород, нещо ново. Според Кола и Шофьор, те задвижваха повече от 15 000 коли в Калифорния през 2022 г., включително Toyota Mirai, Hyundai Nexo и Honda Clarity (вече не се произвежда).

Energy.gov заявява на своя уебсайт: „Горивните клетки могат да се използват в широк спектър от приложения, осигурявайки енергия за приложения в множество сектори, включително транспорт, промишлени/търговски/жилищни сгради и дългосрочно съхранение на енергия за мрежата в обратими системи.“ Това означава, че водородна горивна клетка може да ви захранва дома

електрическа система в бъдеще.

Не всички методи за извличане на водород са еднакви. Много разчитат на разграждането на богати на въглеводороди горива като природен газ и въглища, освобождавайки въглерод в атмосферата. Но също така е възможно да се извлече водород от вода с помощта на възобновяема енергия. „Цветовете“ на водорода се отнасят до методите на производство и включват виртуална дъга.

Какво е водородна енергия?

Scharfsinn86/Гети изображения

Водородната горивна клетка доставя електричество и работи като батерия, но не е система за съхранение и никога не се нуждае от презареждане. Той ще продължи да произвежда електричество, докато има постоянен поток от чист водород.

Водородът, състоящ се от един отрицателно зареден електрон и един положително зареден протон, е най-простият елемент във Вселената.

Когато подадете водород към горивна клетка, той тече към едната страна на клетката (анод), където катализатор го разделя на протони и електрони. Протоните мигрират през мембрана към другата страна (катода), докато електроните поемат по друг път, генерирайки електричество и топлина, преди да попаднат на същото място. Свободните протони и електрони най-накрая се комбинират с кислорода във въздуха, за да направят дихидроген монооксид, известен още като вода.

Тъй като водата е единственият вторичен продукт на горивната клетка, тя е чиста енергия система, която не добавя въглерод към атмосферата. Това е обещаваща новина. Но производството на водород също изразходва енергия и, в зависимост от метода, създава замърсители.

Какъв цвят е водородът?

Водородните цветове варират от бяло до черно, с цяла палитра от нюанси между тях. Те не се отнасят до действителния вид на газа (той е безцветен), а до начина, по който се произвежда.

• Бяло: Въпреки че по-голямата част от земния водород е заключен в съединения, съществуват подземни резервоари на водороден газ. Екстракцията включва фракинг, противоречива процедура и в момента няма планове за използване на този вид водород в голям мащаб.
• Черно кафяво: Най-вредната за околната среда форма на водород идва от въглища. Добивът включва газификация, подлагане на въглища на висока температура, за да се разделят на водород и отпадъчен въглерод, който се отделя в атмосферата.
• сиво: Това е най-евтиният и най-често срещаният вид водородно гориво. Фабриките го произвеждат чрез отделяне на водород от природен газ с помощта на пара. Подобно на черната разновидност, сивият водород има отрицателно въздействие върху околната среда, тъй като производството му отделя въглероден диоксид в атмосферата.
• Син: Производителите извличат син водород, известен още като нисковъглероден водород, същото беше като сивия водород. Но в този случай те улавят и съхраняват емисиите. Това прави синия водород по-чиста алтернатива на сивия, но не е напълно чист, защото все още отделя малко количество емисии.
• Тюркоаз: За да го произведат, фабриките използват метод, наречен метанова пиролиза, който води до страничен продукт от твърди въглеродни отпадъци. Той е нов, експериментален и все още не е използван в голям мащаб.
• Розово/червено/лилаво: Розовият водород, известен още като червен или лилав водород, идва от електролиза, която разделя водата на нейния компонент водород и кислородни йони. Ядрената енергия доставя електричество.

Какво е зелен водород?

Зеленият водород, известен още като жълт водород, за да му даде по-слънчево име, също е продукт на електролиза, но електричеството идва от слънчева или вятърна енергия. Това наистина е чисто гориво, защото от производството до крайната употреба е напълно без емисии. Освен това е възобновяем ресурс, стига планетата да има достатъчно вода, за да го произвежда.

Водород срещу. Електрически автомобили

Превозните средства с водородни горивни клетки (HFCV) не изпреварват електрически превозни средства (EV) в популярност в скоро време. Петнадесет хиляди калифорнийски шофьори притежават HFCV, но има повече от 2,5 милиона EV, които се движат по пътищата в цялата страна.

HFCV, работещи със зелен водород, са екологична алтернатива на електромобилите. Но те вероятно ще останат на заден план за момента поради няколко проблема, включително:

• Липса на инфраструктура за зареждане с гориво. Калифорния има само 60 станции за зареждане с гориво, като някои понякога са извън мрежата поради недостиг на доставки.
• Липса на ускоряваща мощност. Toyota оборудва Mirai с допълнителна батерия за ситуации с голямо търсене.
• За разлика от електромобилите, HFCV не могат да се презареждат у дома.

Крис Дезиел е активен в областта на строителството повече от 30 години. Той помогна за изграждането на малък град в пустинята Орегон от нулата и помогна за създаването на две компании за озеленяване. Работил е като дърводелец, водопроводчик и ремонтьор на мебели. Дезиел пише статии „Направи си сам“ от 2010 г. и е работил като онлайн консултант, последно с услугата Pro Referral на Home Depot. Работата му е публикувана в Landlordology, Apartments.com и Hunker. Дезиел също е публикувал научно съдържание и е запален музикант.