Водень як енергоносій

Коротко: Водень може зберігати й переносити енергію. Якщо його спалити або використати в паливному елементі, у вихлопі залишається по суті лише вода.

Докладніше: Водень — найлегший і найпоширеніший у Всесвіті елемент. Проте на Землі він трапляється майже лише у зв’язаному вигляді, наприклад у воді чи природному газі. Тому його спершу треба отримати, витративши енергію, — тобто це не джерело енергії, а енергоносій, приблизно як акумулятор.

Подробиці

• Електроліз: За допомогою електричного струму воду можна розкласти на водень і кисень. Якщо електроенергія отримана від вітру чи сонця, говорять про зелений водень.
• З природного газу: Сьогодні більшість водню отримують із природного газу, при цьому виділяється вуглекислий газ (сірий водень). Якщо цей CO₂ уловлюють і зберігають, водень називають блакитним.
• Паливний елемент: У паливному елементі водень і кисень контрольовано реагують між собою. При цьому без відкритого полум’я одразу утворюються електроенергія, тепло й вода.
• Зберігання — складне завдання: Водень займає дуже багато місця. Його закачують у балони під високим тиском або охолоджують приблизно до мінус 253 °C, доки він не стане рідким.
• Втрати: Під час перетворення електроенергії на водень і назад втрачається велика частка енергії. Там, де електрику можна використовувати напряму, наприклад в електромобілях з батареями чи теплових насосах, це зазвичай ефективніше.
• Важливі сфери застосування: Найдоцільнішим вважають використання водню там, де електрику важко застосувати напряму: у металургії, хімічній промисловості, виробництві добрив і, можливо, для суден і літаків.
• Довгострокове зберігання: Надлишок зеленої електроенергії із сонячних і вітряних періодів можна було б зберігати у вигляді водню тижнями чи місяцями.
• Безпека: Водень легко займається, але дуже швидко вивітрюється вгору. Балони й трубопроводи мають бути особливо герметичними й добре контрольованими.
• Зв’язки: Тут поєднуються зберігання енергії та хімія (stromspeicher-und-eigenverbrauch, chemische-reaktionen-grundlagen, periodensystem-grundlagen).