Wodór - bezwonny i bezbarwny, ale ma kolory

Jest bezwonny, bezsmakowy i bezbarwny, ale jego poszczególne rodzaje określa się nazwami kolorów. Mowa o wodorze – nośniku energii, szeroko stosowanym w przemyśle i najpowszechniejszym pierwiastku występującym we Wszechświecie. Dlaczego wodór może być zielony, niebieski albo żółty? Wyjaśniamy.

Spis treści:

Kolory wodoru
Biały wodór – odkrycie we Francji
Polska czołowym producentem szarego wodoru

Kolory wodoru

Wodór jest bezwonnym i bezbarwnym gazem, dlatego nazwy poszczególnych jego rodzajów nie odnoszą się do barwy, jaką przybiera, ale do ilości dwutlenku węgla emitowanej w procesach produkcyjnych.

Wodór zielony to najbardziej pożądany typ wodoru, charakteryzujący się zerową emisyjnością. Cała energia potrzebna do procesu jego pozyskiwania pochodzi ze źródeł odnawialnych, dzięki czemu do atmosfery nie wydziela się dwutlenek węgla. Korzyści ze stosowania tego rodzaju wodoru są tak duże, że prace nad poprawieniem wydajności procesów jego produkcji finansuje Unia Europejska. Zielonego wodoru używa się przede wszystkim w transporcie.
Wodór fioletowy (nazywany również różowym albo purpurowym) wytwarzany jest w procesie elektrolizy wody z wykorzystaniem energii jądrowej. Podobnie jak wodór zielony, jest zeroemisyjny.
Wodór żółty wytwarzany jest w procesie elektrolizy wody z wykorzystaniem energii słonecznej. Często klasyfikowany jest jako jeden z podtypów zielonego wodoru.
Wodór turkusowy jest produktem reakcji pirolizy metanu lub przetwarzania odpadowych tworzyw sztucznych. Wykorzystuje się do tego gaz ziemny, a więc paliwo kopalne. Proces pirolizy pozwala jednak zmagazynować szkodliwe CO₂, w rezultacie emisja szkodliwych substancji do atmosfery jest minimalna. Wodór turkusowy stosuje się do produkcji tuszów do drukarek, smarów oraz opon.
Wodór niebieski powstaje w procesach wykorzystujących paliwa kopalne, ale podczas jego produkcji stosuje się technologie wychwytywania lub przetwarzania dwutlenku węgla. Dzięki temu, do atmosfery nie przedostaje się tak duża ilość tej szkodliwej substancji jak w przypadku wodoru szarego. Redukcja CO₂ przy produkcji wodoru niebieskiego może wynosić od kilkunastu do nawet kilkudziesięciu procent.
Wodór czarny i brązowy – wytwarza się je z paliw kopalnych, a procesy ich powstawania są podobne jak wodoru szarego i niebieskiego. Rozróżnia się je ze względu na konkretny surowiec, z którego powstały. W przypadku wodoru czarnego jest to węgiel kamienny, a brązowego – węgiel brunatny.

Po co tak właściwie wytwarza się wodór? Przede wszystkim ze względu na postępujący kryzys klimatyczny. Wodór nazywany jest paliwem przyszłości i może stać się źródłem energii, które nie wydziela do atmosfery dwutlenku węgla. Budowa infrastruktury opartej na gospodarce wodorowej pozwoli znacznie zmniejszyć emisje gazów cieplarnianych. Wodór wykorzystuje się w przemyśle, jest on również alternatywą dla samochodów elektrycznych.

Przeczytaj również: Jak zabezpieczyć się przed radiacją? Nie tylko płyn Lugola

Biały wodór – odkrycie we Francji

Biały wodór jest niezwykle rzadkim typem, ponieważ pozyskuje się go z naturalnych źródeł geologicznych. Nie trzeba go produkować, ponieważ występuje w stanie wolnym. Prawdopodobnie jego największe złoża znajdują się w Lotaryngii, we Francji. Odkrycia tamtejszych złóż dokonano przypadkowo, badając możliwości wykorzystania lokalnych zasobów metanu. W trakcie chemicznego monitoringu warstw skalnych zespół badawczy odkrył, że obecność wodoru rosła w miarę zanurzania sondy. Na głębokości 1250 metrów, stężenie wodoru osiągnęło aż 20%. Badacze postawili więc hipotezę, że na głębokości około 3 000 metrów stężenie to może być znacznie wyższe i osiągnąć nawet 90%.

Ilość białego wodoru, która według szacunków może znajdować się w tym regionie Francji, to nawet 46 milionów ton. Stanowi to ogromny potencjał energetyczny w skali światowej. Badacze, idąc za ciosem, szykują się na przebadanie pod tym kątem również innych regionów, takich jak Alpy, Pireneje czy Nowa Kaledonia.

Polska czołowym producentem szarego wodoru

Ostatnim rodzajem tego pierwiastka jest wodór szary, którego pozyskiwanie powoduje wydzielanie do atmosfery największej ilości dwutlenku węgla. W jego produkcji dużą rolę odgrywają paliwa kopalne, takie jak węgiel i gaz ziemny. Ilość dwutlenku węgla, która może być emitowana do atmosfery w trakcie pozyskiwania szarego wodoru jest bardzo duża. To nawet 9-12 kilogramów CO₂ na każdy kilogram wytworzonego wodoru cząsteczkowego!

Największym producentem i jednocześnie konsumentem tego typu wodoru jest Polska. Szary wodór wykorzystuje się:

do produkcji amoniaku i metanolu,
w przemyśle rafineryjnym,
w przemyśle spożywczym,
w przemyśle metalurgicznym.

Czy bezbarwny wodór tak naprawdę ma kolory? Nie – klasyfikacja, w której poszczególnym jego rodzajom przypisane są barwy, ma na celu wskazanie, które typy emitują do środowiska najwięcej i najmniej CO₂. Niechlubne pierwsze miejsce na podium zajmuje szary wodór, którego największym światowym producentem jest Polska. Coraz większy nacisk kładzie się jednak na bezemisyjne procesy produkcji wodoru, dzięki którym możliwe będzie osiągnięcie społeczeństw klimatycznie neutralnych we wszystkich dziedzinach.

Przeczytaj również: Historia tablicy Mendelejewa. Jak powstał układ okresowy pierwiastków?

Oprac. Redakcja