نامگذاری رنگی انواع هیدروژن حاصل از فرایند تولید آن توضیح داده شد

17 مه 2022 -توسط دانشگاه صنعتی سوئینبرن

هشت رنگ در رنگین کمان هیدروژنی وجود دارد که بر اساس منبعی که از آن تولید شده و فرآیندی که برای جداسازی آن از آن منبع استفاده شده است، تعیین می شود. اعتبار: دانشگاه فناوری سوئینبرن

هیدروژن به عنوان ماده فناوری انرژی ظهور کرده است که می تواند به کشورهایی مانند استرالیا کمک کند تا اقتصاد خود را کربن زدایی کنند. اما آیا می دانستید که فراتر از هیدروژن سبز و آبی، یک رنگین کمان کامل از انواع هیدروژن وجود دارد؟

مرکز هیدروژن ویکتوریایی دانشگاه فناوری سوئینبرن (VH2) در حال کاوش عمیق‌تر از هر کسی است تا محدودیت‌های شدیدی را که هیدروژن می‌تواند ارائه دهد، از جمله بررسی قابلیت‌های رنگین کمان هیدروژنی کشف کند.

هیدروژن فراوان ترین عنصر در جهان است، ماده ای بی رنگ، بی بو، بی مزه و در عین حال قابل اشتعال. علیرغم فراوانی انبوه آن در سراسر کیهان، عملاً در شکل اصلی خود در زمین وجود ندارد و برای رهاسازی آن از اشکال مادی که در آن یافت می شود، به انرژی نیاز دارد. این بخشی از سایر ترکیبات شیمیایی رایج مانند آب (H2O)، متان (CH4) و آمونیاک (NH3) است که اغلب در کودها و محصولات پاک کننده یافت می شود.

چندین فرآیند شیمیایی برای مهار انرژی هیدروژن اختراع شده است که همگی دارای نقاط قوت و ضعف محیطی هستند. صنعت هیدروژن بر اساس منبعی که از آن تولید شده و فرآیندی که برای جداسازی آن از آن منبع به کار می رود، نام های مستعار رنگی به هر فرآیند هیدروژن اختصاص داده است.

یکی از متخصصان برجسته هیدروژن VH2، دکتر کیم بیزی، ما را به سفری بر فراز رنگین کمان می برد، با برخی از متداول ترین انواع هیدروژن که از پایدارترین تا کمترین پایداری اند، شروع می کند.

هیدروژن سبز

هیدروژن سبز از طریق الکترولیز تولید می‌شود، فرآیندی که در آن جریان‌های الکتریکی از منابع انرژی تجدیدپذیر اضافی (مانند انرژی خورشیدی یا باد) آب را به مولکول‌های هیدروژن و اکسیژن جدا می‌کنند. سپس هیدروژن به عنوان یک بردار انرژی ذخیره می شود که امکان انتقال مقداری انرژی را در فضا و زمان فراهم می کند.از آنجایی که انرژی مورد استفاده در این فرآیند از منابع تجدیدپذیر تامین می شود، این فرآیند هیچ گونه انتشار کربنی در جو منتشر نمی کند. با این حال، هیدروژن سبز گرانتر از هیدروژن خاکستری است، شکل امیدوارکننده دیگری در صنعت.

هیدروژن زرد

هیدروژن زرد یک مفهوم نسبتا جدید است که به هیدروژنی اشاره دارد که به طور خاص از طریق الکترولیز با استفاده از انرژی خورشیدی تولید می شود.

هیدروژن آبی

هیدروژن آبی از طریق اصلاح بخار تولید می شود، فرآیندی که از بخار برای جداسازی مولکول های هیدروژن از گاز طبیعی استفاده می کند. این فرآیند انتشار کربن تولید می کند، اگرچه بیشتر آنها در زیر زمین ذخیره می شوند یا تغییر کاربری می دهند.گاهی اوقات به عنوان “هیدروژن کم کربن” توصیف می شود زیرا فرآیند اصلاح بخار در واقع از ایجاد گازهای گلخانه ای جلوگیری نمی کند. اما برخلاف هیدروژن خاکستری (که در زیر توضیح داده شده است)، مزایای هزینه اصلاح بخار بدون آلودگی را نوید می دهد.

هیدروژن خاکستری

هیدروژن خاکستری از طریق اصلاح بخار گاز طبیعی به همان روش هیدروژن آبی تولید می شود. با این حال، هیچ یک از کربن در این فرآیند جذب نمی شود. در عوض، تمام انتشار کربن در جو منتشر می شود.

هیدروژن قهوه ای

هیدروژن قهوه ای با تبدیل به گاز تولید می شود، جایی که مواد کربنی به گاز گرم می شوند. این فرآیند استخراج شامل تبدیل زغال سنگ به گاز و تولید مقادیر زیادی کربن است که در جو منتشر می شود.

هر هیدروژنی که از سوخت های فسیلی از طریق گازی سازی ساخته می شود، اغلب هیدروژن سیاه یا هیدروژن قهوه ای نامیده می شود.

هیدروژن فیروزه ای

هیدروژن فیروزه ای از طریق متان از طریق فرآیندی به نام متان پیرولیز استخراج می شود، که در آن سوخت های فسیلی تا دماهای بالایی گرم می شوند که سوخت به هیدروژن و کربن جامد تجزیه می شود، بدون انتشار کربن.

هیدروژن فیروزه ای شبیه هیدروژن آبی است اما فقط به صورت تجربی استفاده شده است. هیدروژن به صورت گاز گرفته می شود و کربن جامد که به جا می ماند را می توان در زیر زمین دفن کرد یا در فرآیندهای صنعتی استفاده کرد. کل فرآیند همچنان منجر به انتشار متان فراری از استخراج گاز طبیعی می شود.

هیدروژن صورتی

هیدروژن صورتی که به هیدروژن بنفش یا هیدروژن قرمز نیز معروف است از روش الکترولیز استفاده می کند. با این حال، به جای اینکه از انرژی های تجدید پذیر تامین شود، از انرژی هسته ای تامین می شود.

در حالی که انتشار کربن کمی با این روش تولید می شود، می تواند اثرات زیست محیطی دیگری مانند تولید زباله های هسته ای رادیواکتیو داشته باشد.

هیدروژن سفید

هیدروژن سفید، هیدروژن زمین‌شناسی طبیعی است که در زیر زمین از طریق محصول فرعی فرآیندهای صنعتی مانند استخراج نفت یا گاز طبیعی (فراکینگ) یافت می‌شود.

اطلاعات زیادی در مورد هیدروژن سفید وجود ندارد و تحقیقات در حال حاضر در حال انجام است. در تولید آن، انتشار کربن کمی ایجاد می شود. اما، مانند هیدروژن صورتی، می تواند اثرات زیست محیطی دیگری نیز داشته باشد.