Inleiding tot waterstofenergie
Waterstofenergie is het gebruik van waterstof of chemicaliën die waterstof bevatten om energie te produceren met grote energie-efficiëntie, overweldigend positieve milieu- en sociale effecten en concurrerende economische voordelen. Waterstof is het meest voorkomende element in het universum wat betreft zijn natuurlijke voorkomen. Grote hoeveelheden waterstof vormen de zon en andere sterren. Meer chemicaliën bevatten waterstof dan enig ander element. De meest voorkomende waterstofverbinding op aarde is water.
De aarde kent geen gemakkelijk toegankelijke natuurlijke bronnen van moleculaire waterstof. Op aarde is de meeste waterstof gebonden aan koolstof in levende, dode en gefossiliseerde biomassa , en aan zuurstof in het water. Watermoleculen kunnen worden gesplitst in waterstof en zuurstof om deze twee te produceren. Wanneer waterstof wordt verbruikt, wordt er weer water geproduceerd.
Door de chemische bindingen in verbindingen te verbreken, kan waterstof worden geproduceerd. Enkele populaire technieken zijn elektrolyse , de reactie van metalen met zuren, de reactie van ionische metaalhydriden met water, en andere. Tegenwoordig is aardgas goed voor 48% van de wereldwijde waterstofproductie, gevolgd door olie (30%), steenkool (18%) en water-elektrolyse (4%).
Vanwege de verscheidenheid aan toepassingen is de opslag ervan cruciaal. Ze dekken alles, van transport tot draagbare en stationaire energie. Bovendien is het de brandstof met de maximale energie per massa. Er moeten echter meer geavanceerde opslagtechnieken worden ontwikkeld vanwege de lage energiedichtheid per volume-eenheid als gevolg van de lage omgevingstemperatuurdichtheid.
Wat zijn de huidige bronnen van waterstofenergieproductie in India?
1. De chlooralkali-industrie produceert waterstof als bijproduct
Een deel ervan werd gebruikt voor niet-energetische doeleinden, en de rest werd afgefakkeld of in het milieu geloosd. Na verloop van tijd groeide de kennis over het potentieel van waterstof voor energietoepassingen. In 2013-14 werd ongeveer 90% van de geproduceerde waterstof voor chemische en eigen (voornamelijk energie)doeleinden gebruikt.
2. Waterstof wordt gecreëerd voor niet-energetisch gebruik in de kunstmest- en olieraffinagesector
In januari 2006 werd door de National Hydrogen Energy Board een Nationale Routekaart voor Waterstofenergie (NHERM) opgesteld en goedgekeurd voor implementatie, met als doel de ontwikkeling van de waterstofenergiesector in India te versnellen. Het hoofddoel van de NHERM was het in kaart brengen van de routes die het land in staat zouden stellen waterstofenergie geleidelijk te adopteren, de commercialisering te versnellen en de ontwikkeling van de waterstofenergie-infrastructuur te vergemakkelijken.
NHERM, inclusief productie, opslag, distributie, transport, gebruik, normen en standaarden, openbaar onderwijs en capaciteitsopbouw, behandelde alle facetten van de ontwikkeling van waterstofenergie in India. Het Waterstofenergieprogramma werd vanaf 2006-2007 landelijk geïmplementeerd op basis van NHERM. NHERM raadde aan om het bij te werken en te veranderen in het licht van lokale praktijkervaring en mondiale vooruitgang.
Wat zijn de voor- en nadelen van waterstofenergie?
Voordelen van waterstofenergie
1. Het is gemakkelijk toegankelijk
Het is een fundamenteel element van de aarde en is standaard. Het scheiden van waterstofgas van zijn begeleidende verbindingen kost tijd. Ook al zou dit het geval kunnen zijn, het resultaat creëert een rijke en schone energiebron.
2. Er wordt geen schadelijke uitstoot geproduceerd
Bij verbranding komen er geen gevaarlijke stoffen vrij. In wezen combineert het met zuurstof zonder te verbranden en heeft het energie die stroom kan produceren voor een elektromotor. Net als andere energiebronnen komt er bij verbranding geen koolstofdioxide vrij.
3. Het is veilig voor het milieu
Voor een brandstofbron is dit ongebruikelijk omdat deze niet giftig is. Andere, waaronder steenkool, kernenergie en benzine, zijn giftig of kunnen onder gevaarlijke omstandigheden worden aangetroffen. Waterstof kan worden gebruikt op manieren die andere brandstoffen niet kunnen evenaren, omdat het milieuvriendelijk is.
4. Het kan worden gebruikt als raketbrandstof
Het heeft kracht en effectiviteit. Het is voldoende om vitale apparaten zoals ruimtevaartuigen van stroom te voorzien. Bovendien is het een veiligere optie vergeleken met andere brandstofbronnen omdat het milieuvriendelijk is. Waterstof is drie keer krachtiger dan benzine en andere fossiele brandstoffen, wat een leuke statistiek is. Dit geeft aan dat er met minder meer gedaan kan worden.
5. Het brandstofverbruik is laag
Het is aanzienlijk zuiniger dan diesel of benzine, omdat het meer energie per kilo brandstof kan opwekken. Dit betekent dat een auto die op waterstof rijdt verder kan rijden dan een auto die een conventionele brandstof gebruikt, terwijl de lading hetzelfde blijft. Waterstofbrandstofcellen zijn twee keer zo efficiënt als conventionele verbrandingsmethoden. Een traditionele elektriciteitscentrale op basis van verbranding produceert bijvoorbeeld doorgaans elektriciteit met een rendement van 33 tot 35 procent. Tot 65% van de elektriciteit die door waterstofbrandstofcellen wordt opgewekt, is zeer efficiënt.
6. Het is regeneratief
Vergeleken met andere niet-hernieuwbare bronnen kan het herhaaldelijk worden geproduceerd. Hierdoor is waterstof een brandstof met een eindige hoeveelheid energie. In essentie kan waterstofenergie worden gemaakt wanneer dat nodig is.
Nadelen van waterstofenergie
1. De kosten zijn hoog
Het is prijzig terwijl het breed toegankelijk is. Het feit dat het lang duurt om het element van andere elementen te scheiden, is hiervoor een adequate verklaring. Veel mensen zouden het proces relatief gemakkelijk hebben kunnen voltooien als het echt eenvoudig was, maar dat is niet zo. Hoewel hybride auto’s nu worden aangedreven door waterstofcellen, moet het nog steeds een praktische brandstofbron voor iedereen zijn. Waterstofenergie zal alleen een dure keuze zijn als de technologie wordt gecreëerd die het hele proces veel eenvoudiger kan maken.
2. Opslag is een uitdaging
Het verplaatsen van waterstof is behoorlijk lastig. Olie is een stof die via pijpleidingen kan worden getransporteerd. Als het over kolen gaat, kunnen die gemakkelijk achterop vrachtwagens worden verwijderd. Het overbrengen van waterstof kost veel geld, zelfs in kleine hoeveelheden. Alleen al om die reden wordt het transporteren en opslaan van een dergelijke chemische stof als onpraktisch beoordeeld.
3. Het is moeilijk om de huidige infrastructuur te vervangen
Zelfs vandaag de dag wordt er nog steeds veelvuldig gebruik gemaakt van benzine. Bovendien moet er momenteel infrastructuur aanwezig zijn om het gebruik van waterstof als brandstof te vergemakkelijken. Hierdoor wordt het zelfs kostbaar om te overwegen de benzine bij te vullen. Bovendien zijn aanpassingen aan voertuigen nodig om ruimte te maken voor waterstofbrandstof.
4. Het heeft een hoge ontvlambaarheid
Waterstof kan bijzonder explosief zijn omdat het een krachtige brandstofbron is. Het komt regelmatig in het nieuws vanwege de vele gevaren die het met zich meebrengt. Tussen de 4 en 75% van het waterstofgas kan in de atmosfeer verbranden.
5. Het gebruik van fossiele brandstoffen is noodzakelijk
Hoewel waterstofenergie milieuvriendelijk en hernieuwbaar is, moet deze worden gescheiden van zuurstof met behulp van niet-hernieuwbare bronnen zoals steenkool, olie en aardgas. Hoewel de overstap naar waterstof bedoeld is om het gebruik van fossiele brandstoffen te elimineren, zijn ze nog steeds nodig om waterstofbrandstof te produceren.
The Bottom Line
Het voorzien in de energiebehoeften van de wereld met behulp van waterstof is een fantastische potentiële optie. Wanneer onze behoefte aan economische, efficiënte, betrouwbare en schone energie is vervuld, zou een wereld met verminderde of geëlimineerde uitstoot door de verbranding van fossiele brandstoffen en andere milieuschadelijke problemen wel eens mogelijk kunnen zijn dankzij waterstofenergie. Waterstof zou wel eens de beste energieoplossing van de toekomst kunnen zijn, maar om dat te bereiken is politieke wil en financiële inzet nodig. Toch zou waterstof, wanneer fossiele brandstoffen schaars worden, een belangrijke oplossing kunnen bieden voor de energieproblemen van onze wereld.
Lees ook: Eerste straalvliegtuig ooit dat volledig op waterstof vliegt: Rolls-Royce en easyJet
bonjour peut you repondre a cette vraag “en is de waterstof een ander verschil in energie?