Зашто водоник долази у различитим бојама?

Водоник је најзаступљенији елемент у универзуму и трећи по заступљености на Земљи, али скоро сав водоник на Земљи је закључана у друга једињења. Када се екстрахује, може бити вредан извор горива, јер је веома реактиван и ослобађа употребљиву енергију када се комбинује са другим елементима. То је идеја која стоји иза горивних ћелија на водоник.

Научници су развили неколико начина за екстракцију водоника, чинећи горивне ћелије на водоник ствар која се надолази. Према Аутомобил и возач, покретали су више од 15.000 калифорнијских аутомобила 2022. године, укључујући Тојоту Мираи, Хјундаи Нексо и Хонду Кларити (више нису у производњи).

Енерги.гов наводи на својој веб страници: „Горивне ћелије се могу користити у широком спектру апликација, обезбеђујући снагу за апликације у више сектора, укључујући транспорт, индустријске/комерцијалне/стамбене зграде и дуготрајно складиштење енергије за мрежу у реверзибилним системима.” То значи да би вам водонична горивна ћелија могла напајати кућне

електрични систем убудуће.

Нису све методе екстракције водоника једнаке. Многи се ослањају на разбијање горива богатих угљоводоницима као што су природни гас и угаљ, ослобађајући угљеник у атмосферу. Али такође је могуће извући водоник из воде користећи обновљиву енергију. „Боје“ водоника односе се на производне методе и укључују виртуелну дугу.

Шта је енергија водоника?

Сцхарфсинн86/Гетти Имагес

Водоничка горивна ћелија снабдева струјом и ради нешто као батерија, али то није систем за складиштење и никада не треба пуњење. Наставиће да производи електричну енергију све док постоји сталан проток чистог водоника.

Водоник, који се састоји од једног негативно наелектрисаног електрона и једног позитивно наелектрисаног протона, је најједноставнији елемент у универзуму.

Када доставите водоник у гориву ћелију, он тече на једну страну ћелије (анода), где га катализатор дели на протоне и електроне. Протони мигрирају преко мембране на другу страну (катоду), док електрони иду другом путањом, генеришући електричну енергију и топлоту пре него што заврше на истом месту. Слободни протони и електрони се коначно комбинују са кисеоником у ваздуху да би направили дихидроген моноксид, звани вода.

Пошто је вода једини нуспроизвод горивне ћелије, то је а чиста енергија систем који не додаје угљеник у атмосферу. Ово је обећавајућа вест. Али производња водоника такође троши енергију и, у зависности од методе, ствара загађиваче.

Које боје је водоник?

Боје водоника крећу се од беле до црне, са читавом палетом нијанси између. Они се не односе на стварни изглед гаса (безбојан је), већ на начин на који се производи.

• Бео: Иако је већина копненог водоника затворена у једињења, подземни резервоари водоника постоје. Екстракција укључује фракинг, контроверзну процедуру, и тренутно нема планова да се ова врста водоника користи у великим размерама.
• Црно браон: Најштетнији облик водоника, он долази из угља. Екстракција укључује гасификацију, подвргавање угља високој топлоти како би се одвојио на водоник и отпадни угљеник који се ослобађа у атмосферу.
• сива: Ово је најјефтинији и најчешћи тип водоничног горива на располагању. Фабрике га производе одвајањем водоника из природни гас користећи пару. Као и црна сорта, сиви водоник има негативан утицај на животну средину, јер његова производња ослобађа угљен-диоксид у атмосферу.
• Плави: Произвођачи издвајају плави водоник, звани водоник са ниским садржајем угљеника, исто као и сиви водоник. Али у овом случају, они хватају и складиште емисије. Ово чини плави водоник чистијом алтернативом сивом, али није потпуно чист, јер и даље ослобађа малу количину емисија.
• тиркизна: Да би ово произвеле, фабрике користе методу која се зове пиролиза метана, која резултира нуспроизводом чврстог угљеног отпада. Ново је, експериментално и још увек није коришћено у великим размерама.
• Ружичаста/црвена/љубичаста: Ружичасти водоник, звани црвени или љубичасти водоник, долази од електролизе, која раздваја воду на њене саставне јоне водоника и кисеоника. Нуклеарна енергија снабдева електричном енергијом.

Шта је зелени водоник?

Зелени водоник, звани жути водоник да би му дао сунчаније име, такође је производ електролизе, али електрична енергија долази из соларне енергије или енергије ветра. То је заиста чисто гориво јер је, од производње до коначне употребе, потпуно без емисија. То је такође обновљив ресурс све док планета има довољно воде да је произведе.

Водоник вс. Електрични аутомобили

Возила са водоничним горивним ћелијама (ХФЦВ) не претичу електрична возила (ЕВ) ускоро у популарности. Петнаест хиљада калифорнијских возача поседује ХФЦВ возила, али више од 2,5 милиона ЕВ саобраћа на путевима широм земље.

ХФЦВ мотори који користе зелени водоник су еколошки прихватљива алтернатива електричним возилима. Али они ће вероватно остати у позадини за сада због неколико проблема, укључујући:

• Недостатак инфраструктуре за допуну горива. Калифорнија има само 60 бензинских станица, а неке су повремено ван мреже због несташице снабдевања.
• Недостатак снаге за убрзање. Тоиота је опремила Мираи додатном батеријом за ситуације велике потражње.
• За разлику од електричних возила, ХФЦВ се не могу пунити код куће.

Цхрис Дезиел је активан у грађевинарству више од 30 година. Помогао је у изградњи малог града у пустињи Орегон од темеља и помогао је у оснивању две компаније за уређење пејзажа. Радио је као столар, водоинсталатер и поправљач намештаја. Дезиел пише „уради сам“ чланке од 2010. године и радио је као консултант на мрежи, недавно са Хоме Депот-овом Про Реферрал услугом. Његов рад је објављен на Ландлордологи, Апартментс.цом и Хункер. Дезиел је такође објављивао научне садржаје и страствени је музичар.