수소는 왜 다른 색을 띠나요?

수소는 우주에서 가장 풍부한 원소이고 지구에서도 세 번째로 풍부한 원소이지만, 지구의 거의 모든 수소는 다른 화합물에 잠겨. 추출되면 반응성이 높고 다른 요소와 결합하여 사용 가능한 에너지를 방출하므로 귀중한 연료원이 될 수 있습니다. 이것이 수소 구동 연료 전지의 기본 아이디어입니다.

과학자들은 수소를 추출하는 여러 가지 방법을 개발하여 수소 구동 연료 전지를 주목받고 있습니다. 에 따르면 자동차와 운전자, 2022년에는 Toyota Mirai, Hyundai Nexo 및 Honda Clarity(더 이상 생산되지 않음)를 포함하여 15,000대 이상의 캘리포니아 자동차에 전력을 공급했습니다.

Energy.gov 웹사이트에는 다음과 같이 명시되어 있습니다. “연료전지는 운송, 산업용/상업용/주거용 건물, 가역 시스템의 그리드용 장기 에너지 저장 장치입니다.” 이는 수소 연료 전지가 귀하의 에너지에 전력을 공급할 수 있음을 의미합니다. 집 전기 시스템 미래에.

모든 수소 추출 방법이 동일한 것은 아닙니다. 많은 사람들이 천연 가스나 석탄과 같은 탄화수소가 풍부한 연료를 분해하여 대기 중으로 탄소를 방출하는 데 의존합니다. 하지만 재생에너지를 사용하여 물에서 수소를 추출하는 것도 가능합니다. 수소의 '색'은 생산 방식을 의미하며, 가상의 무지개도 포함됩니다.

수소 발전이란 무엇입니까?

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수소 연료전지는 전기를 공급하고 배터리처럼 작동하지만 저장 시스템이 아니며 재충전이 필요하지 않습니다. 순수한 수소가 꾸준히 흐르는 한 계속해서 전기를 생산할 것입니다.

음전하를 띤 전자 1개와 양전하를 띤 양성자 1개로 구성된 수소는 우주에서 가장 단순한 원소입니다.

연료 전지에 수소 가스를 공급하면 수소 가스가 전지의 한쪽(양극)으로 흐르고, 그곳에서 촉매가 수소 가스를 양성자와 전자로 분리합니다. 양성자는 막을 통해 반대쪽(음극)으로 이동하는 반면, 전자는 다른 경로를 택하여 같은 위치에 도달하기 전에 전기와 열을 생성합니다. 자유 양성자와 전자는 최종적으로 공기 중의 산소와 결합하여 일명 일산화이수소, 즉 물을 만듭니다.

물은 연료전지의 유일한 부산물이기 때문에 청정에너지 대기에 탄소를 추가하지 않는 시스템. 이것은 희망적인 소식입니다. 그러나 수소를 생산하는 것도 에너지를 소비하고 방법에 따라 오염 물질을 생성합니다.

수소는 어떤 색인가요?

수소 색상은 흰색에서 검정색까지 이어지며 그 사이에 다양한 색상이 있습니다. 이는 가스의 실제 모양(무색)이 아니라 가스가 생성되는 방식을 나타냅니다.

• 하얀색: 대부분의 육상 수소는 화합물로 묶여 있지만 지하에 수소 가스 저장소가 존재합니다. 추출에는 논란이 많은 절차인 파쇄가 포함되며, 현재 이러한 종류의 수소를 대규모로 활용할 계획은 없습니다.
• 블랙/브라운: 환경에 가장 해로운 형태의 수소는 석탄에서 나옵니다. 추출에는 석탄에 고열을 가하여 수소와 대기로 방출되는 폐탄소로 분리하는 가스화가 포함됩니다.
• 회색: 이는 가장 저렴하고 가장 일반적인 유형의 수소 연료입니다. 공장에서는 수소를 분리하여 생산합니다. 천연 가스 증기를 사용하여. 블랙 품종과 마찬가지로 회색 수소도 생산 과정에서 이산화탄소가 대기 중으로 방출되기 때문에 환경에 부정적인 영향을 미칩니다.
• 파란색: 생산자들은 회색수소와 마찬가지로 청색수소, 일명 저탄소수소를 추출한다. 하지만 이 경우에는 배출물을 포착하고 저장합니다. 이로 인해 청색 수소는 회색보다 더 깨끗한 대안이 되지만 여전히 소량의 배출물을 방출하기 때문에 완전히 깨끗하지는 않습니다.
• 터키 옥: 이를 생산하기 위해 공장에서는 메탄 열분해라는 방법을 사용하는데, 이로 인해 고형 탄소 폐기물 부산물이 생성됩니다. 새롭고 실험적이며 아직 대규모로 사용되지 않았습니다.
• 핑크/레드/퍼플: 빨간색 또는 보라색 수소라고도 불리는 분홍색 수소는 물을 수소 이온과 산소 이온으로 분리하는 전기 분해를 통해 생성됩니다. 원자력은 전력을 공급합니다.

녹색수소란 무엇인가요?

더 밝은 이름으로 노란색 수소라고도 불리는 녹색 수소도 전기분해의 산물이지만 전기는 태양광이나 풍력에서 나옵니다. 생산부터 최종 사용까지 배기가스가 전혀 없기 때문에 진정한 청정 연료입니다. 또한 지구에 생산할 수 있는 충분한 물이 있는 한 재생 가능한 자원이기도 합니다.

수소 대 전기차

수소연료전지차(HFCV)는 추월하지 못한다 전기 자동차 (EV)는 조만간 인기를 끌 것입니다. 15,000명의 캘리포니아 운전자가 HFCV를 소유하고 있지만 전국적으로 250만 대 이상의 EV가 도로를 운행하고 있습니다.

그린수소를 연료로 사용하는 HFCV는 전기차의 친환경 대안이다. 그러나 다음과 같은 몇 가지 문제로 인해 당분간은 백그라운드에 머물게 될 것입니다.

• 급유 인프라가 부족합니다. 캘리포니아에는 주유소가 60개에 불과하며 일부는 공급 부족으로 인해 가끔 가동이 중단되기도 합니다.
• 가속력이 부족합니다. Toyota는 수요가 많은 상황을 위해 Mirai에 추가 배터리를 장착했습니다.
• EV와 달리 HFCV는 집에서 충전할 수 없습니다.

Chris Deziel은 30년 넘게 건축업에서 활동해 왔습니다. 그는 처음부터 오레곤 사막에 작은 도시를 건설하는 것을 도왔고 두 개의 조경 회사 설립을 도왔습니다. 그는 목수, 배관공, 가구 수리공으로 일했습니다. Deziel은 2010년부터 DIY 기사를 작성해 왔으며 가장 최근에는 Home Depot의 Pro Referral 서비스에서 온라인 컨설턴트로 일했습니다. 그의 작품은 Landlordology, Apartments.com 및 Hunker에 게재되었습니다. Deziel은 또한 과학 콘텐츠를 출판했으며 열렬한 음악가이기도 합니다.