K výrobě molekulárního vodíku je zapotřebí energie. Zdroj energie a výrobní metoda použitá k výrobě molekulárního vodíku určuje, zda je klasifikován jako šedá vodík, modrý vodík nebo zelená vodík. Vodík lze vyrobit ze zemního plynu, uhlí nebo biomasy, ale tyto zdroje energie mají spojené emise skleníkových plynů. Vodík lze také vyrobit pomocí procesu elektrolýzy k rozdělení vody na kyslík a vodík. [1]

Obrázek 1: Zobrazení produkce šedého, modrého a zeleného vodíku. [2]

Šedý vodík

Šedý vodík je vodík vyrobený za použití fosilních paliv, jako je zemní plyn nebo uhlí. Šedý vodík představuje zhruba 95 % vodíku vyrobeného v dnešním světě. [3] Dvěma hlavními výrobními metodami jsou parní reformování metanu a zplyňování uhlí. [4] Oba tyto procesy uvolňují oxid uhličitý (CO2). Pokud se oxid uhličitý uvolní do atmosféry, pak se produkovaný vodík označuje jako šedý vodík. [1] Šedý vodík je ne považováno za nízkouhlíkové palivo.

Modrý vodík

Modrý vodík je podobný šedému vodíku, kromě toho, že většina CO2 emise jsou sekvestrovány (skladovány v zemi) pomocí zachycování a ukládání uhlíku (CCS). [4] Zachycování a ukládání oxidu uhličitého místo jeho vypouštění do atmosféry umožňuje, aby se modrý vodík stal nízkouhlíkovým palivem. Dvěma hlavními výrobními metodami jsou parní reformování metanu a zplyňování uhlí, oba se zachycováním a skladováním uhlíku. Modrý vodík je čistší alternativou šedého vodíku, ale je drahý, protože se používá technologie zachycování uhlíku. [1]

Zelený vodík

Zelený vodík je vodík vyrobený za použití elektřiny z čistých zdrojů energie. [4] Zelený vodík je považován za vodík s nízkými nebo nulovými emisemi, protože využívá zdroje energie, jako je vítr a slunce, které při výrobě elektřiny neuvolňují skleníkové plyny. Zelený vodík vzniká, když voda (H2O) se štěpí na vodík (H2) a kyslíku (O2). Dělení vody je také známé jako elektrolýza a vyžaduje vstup energie. Způsob dodávky elektřiny do dělené vody je nákladný proces, ale ve srovnání s výrobou šedého vodíku mnohem ekologičtější. [5]

Jiné barvy

V energetickém průmyslu lze pro rozlišení mezi typy vodíku použít i jiné barvy. Ačkoli jsou nejběžnější barvy šedá, modrá a zelená, jako barvy pro molekulární vodík existují černá, hnědá, červená, růžová, žlutá, tyrkysová a bílá.

    Jiné barvy vodíku
ČTĚTE VÍCE
Ve kterém roce začal Chevy používat Android Auto?

Bituminózní uhlí se používá k výrobě černého vodíku [6]

Hnědé uhlí (lignit) se používá k výrobě hnědého vodíku. [7]

Biomasa se používá k výrobě červeného vodíku [8]

Jaderná energie se používá k výrobě růžového vodíku. [9]

K výrobě žlutého vodíku se používá solární energie nebo kombinace zdrojů energie z elektrické sítě. [10]

Pyrolýza metanu se používá k výrobě tyrkysového vodíku. [11]

Přirozeně se vyskytující geologický vodík se nazývá bílý vodík. [12]

Barvy jako např černý a hnědý jsou specifičtější typy šedého vodíku. Černý vodík je, když se černé uhlí používá (obvykle v procesu zplyňování) k výrobě vodíku. Hnědý vodík je, když se lignit (hnědé uhlí) používá k výrobě vodíku (také proces zplyňování). [13]

červená vodík se vyrábí z biomasy. Biomasu lze přeměnit na vodík zplyňováním. V závislosti na typu biomasy a použití technologií zachycování a ukládání uhlíku může mít červený vodík nižší CO2 emise než šedý vodík. Pokud CO2 je zcela zachycen a nevznikají žádné další emise, lze jej považovat za zelený vodík. [14]

Růžový vodík se týká vodíku generovaného elektrolýzou poháněnou jadernou energií. Růžový vodík je obvykle považován za zelený, protože neprodukuje CO2 emise během provozu. [14]

Barva žlutá někdy označuje vodík vyrobený elektrolýzou prostřednictvím sluneční energie. Používá se však také k označení, že elektřina použitá pro elektrolýzu pochází ze smíšených zdrojů. Tento mix zdrojů pochází z elektrické sítě a je založen na dostupnosti a může sahat od obnovitelných zdrojů po fosilní paliva. [14]

Nadcházející barva vodíku je tyrkysový vodík, i když to musí být ve velkém měřítku ještě prokázáno. Tyrkysový vodík se vyrábí pomocí procesu zvaného pyrolýza metanu za vzniku molekulárního vodíku a pevného uhlíku. V budoucnu může být tyrkysový vodík ceněn jako nízkoemisní vodík v závislosti na tepelném procesu, který je poháněn obnovitelnými zdroji energie a uhlíku, který je trvale skladován nebo využíván. [13]

Kromě toho existuje to, co se nazývá bílý vodík. V přírodě najdeme vodík v plynné formě (H2) a je bezbarvý. To je důvod, proč, když slyšíte o „bílém vodíku“, znamená to přirozeně se vyskytující geologický vodík, který se může (zřídka) nacházet v podzemních ložiscích. V současnosti neexistují žádné životaschopné strategie, jak tato ložiska využít, a proto používáme různé procesy k jejich umělé tvorbě (zplyňování, elektrolýza, pyrolýza metanu atd.). [14] [15]

ČTĚTE VÍCE
Jaký je dojezd Audi e-tron 300kw?

Další čtení

  • Molekulární vodík
  • Sekundární palivo
  • Nosič energie
  • Obnovitelná a udržitelná energie
  • Nebo prozkoumejte náhodnou stránku

Reference

  1. ↑ 1.01.11.2 «Vodík: šedá, modrá a zelená BC,» Resource Works, 2020. [Online]. Dostupné: https://www.resourceworks.com/hydrogen-grey-blue. [Přístup: 11. května 2021]
  2. ↑ «Co je vodík a jak se vyrábí?» Svět vodíku. [Online]. Dostupné: https://www.theworldofhydrogen.com/gasunie/what-is-hydrogen/. [Přístup: 11. května 2021]
  3. ↑ «Jaký je rozdíl mezi šedou, modrou a zelenou?» CertifHy Canada Inc. [online]. Dostupné: https://www.certifhy.ca/Green%20and%20Blue%20H2.html. [Přístup: 11. května 2021]
  4. ↑ 4.04.14.2 «Nová vodíková ekonomika – naděje nebo humbuk?» Světová energetická rada, 2019. [Online]. Dostupné: https://www.worldenergy.org/assets/downloads/WEInsights-Brief-New-Hydrogen-economy-Hype-or-Hope-ExecSum.pdf. [Přístup: 11. května 2021]
  5. ↑ «Od šedého a modrého k zelenému vodíku,» TNO. [Online]. Dostupné: https://www.tno.nl/en/focus-areas/energy-transition/roadmaps/towards-co2-neutral-industry/hydrogen-for-a-sustainable-energy-supply/. [Přístup: 11. května 2021]
  6. ↑ Wikimedia Commons, [Online] Dostupné: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bituminous_coal_(Vandusen_Coal,_Lower_Pennsylvanian;_Irish_Ridge_East_roadcut,_near_Trinway,_Ohio,_USA)_3_(33236930615jpg)
  7. ↑ Wikimedia Commons. (13. května 2015). Hnědé uhlí [Online]. Dostupné: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lignite_Klingenberg.jpg
  8. ↑ Wikimedia Commons, [Online] Dostupné: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:U.S._Department_of_Energy_-_Science_-_394_051_002_(9443064499).jpg
  9. ↑ Wikimedia Commons. (7. července 2015). Jaderná elektrárna [Online]. Dostupné: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nuclear_Power_Plant_Cattenom.jpg#/media/File:Nuclear_Power_Plant_Cattenom.jpg
  10. ↑ Wikimedia Commons. Obnovitelná energie v síti [Online]. Dostupné: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Renewable_Energy_on_the_Grid.jpg
  11. ↑ „Hledání vodíku bez obsahu CO2 – pyrolýza metanu ve velkém měřítku,“ William Daloz, Frederik Scheiff, Kai Ehrhardt, Dieter Flick, Andreas Bode. BASF, 2019. [Online]. Dostupné: https://arpa-e.energy.gov/sites/default/files/1%20Scale%20up%20BASF.pdf
  12. ↑ Wikimedia Commons. Antiklinová past [Online]. Dostupné: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Anticline_trap.svg
  13. ↑ 13.013.1 «Spektrum barev vodíku» National Grid, 2021. [Online] Dostupné: https://www.nationalgrid.com/stories/energy-explained/hydrogen-colour-spectrum. [Přístup: 22. července 2021]
  14. ↑ 14.014.114.214.3 «Vodík — v barvách,» H2 Industries. [Online] Dostupné: https://h2-industries.com/en/hydrogen. [Přístup: 22. července 2021]
  15. ↑ Prinzhofer, Alain, Tahara Cissé, Cheick Sidy a Diallo, Aliou Boubacar. (2018). Objev velké akumulace přírodního vodíku v Bourakebougou (Mali). International Journal of Hydrogen Energy, 43(42), 19315–19326. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.08.193.