Wat is ''Groen'' Waterstof en Hoe word dit Vervaardig?

op

    deur Anya Namaqua Links    

    Ons het nie 'n keuse nie. Ons moet dringend verhoed dat temperature wêreldwyd styg met 1.5 °C (grade Celsius) bo vlakke vóór die aanvang van die Nywerheidsomwenteling (1760 - 1840) in die weste, en om dit reg te kry moet koolstofvrystelling wêreldwyd daal tot nul (0) teen 2050.

    Een van die voorgestelde maniere om koolstofvrystelling drasties te verminder is om swaar nywerheid en vervoer oor te skakel na waterstof.  

Wat is Waterstof (H2)?

    Waterstof is 'n chemiese element met die simbool H en atoomnommer een (1). Dit is die ligste element in die natuur en onder normale omstandighede is dit 'n gas wat uit twee (2) atomiese molekules (diatomies) bestaan, met die formule H2. 

    Waterstof is kleurloos, reukloos, smaakloos, nie-giftig, en hoogs brandbaar. Wanneer dit bind met een (1) molekule suurstof (O) lei dit tot die chemiese formule H2O, algemeen bekend as water. Waterstof is die mees volopste chemiese stof in die heelal en word in 75% van alle materie aangetref. 

    Elke molekule waterstof (daar is twee, onthou = H2) het een (1) atoom met een (1) proton, een (1) atoom met een (1) elektron en geen neutrone nie. Waterstof is nie-metaalagtig en kan daarom kovalente verbindings vorm met die meeste ander nie-metaalagtige elemente om chemiese verbindings soos water en ander organiese chemiese stowwe te vorm. 

    Wanneer waterstof verbrand word, veroorsaak sy reaksie water. 

    Waterstof word tans naby sy verbruikingsbasis vervaardig soos vir fossielbrandstofverwerking en ammoniak vervaardiging vir die kunsmismark omdat sy lang termyn reaksie met metaalagtige elemente daartoe lei dat metaalagtige elemente bros word. Waterstof brosheid bemoeilik daarom die ontwerp en uitleg van pypleidings en stoorgeriewe, soos opgaartenks. 

Wat is ''Groen Waterstof''?

    Waterstof het verskillende kleure afhangende van hoe dit vervaardig word. ''Bruin'' waterstof word met steenkool deur middel van vergassing vervaardig; ''grys'' waterstof word uit aardgas ontgin deur middel van stoom metaan hervorming. Beide bruin sowel as grys waterstofvervaardiging stel groot hoeveelhede koolstofdioksied (CO2) vry. ''Blou'' waterstof word ook met fossielbrandstowwe soos steenkool en aardgas vervaardig maar sluit in koolstofvaskeer-en bergingstegnologie. 

    ''Groen'' waterstof word uitsluitelik met hernubare krag (son, water, wind, onder andere) vervaardig, met ander woorde, sonder die gebruik van fossielbrandstowwe. Omdat waterstof wat verbrand word water vervaardig, is dit ideaal vir aanwending in chemiese, staal-en ysternywerhede sowel as die langafstand vervoerbedryf wat tans groot hoeveelhede fossielbrandstowwe (hoofsaaklik diesel en petrol) verbruik en derhalwe sukkel om oor te skakel na hernubare krag. 

    Volgens kenners sal die grootskaalse gebruik van hernubare krag koolstofvrystelling wêreldwyd slegs met 50% tot 60% verminder terwyl die doelwit eintlik 0% is teen 2050. 

    Omdat waterstof hoogs onstabiel en reaktief is, is dit nie vrylik op sy eie beskikbaar in die natuur nie. Dit word hoofsaaklik in chemiese verbindings met ander elemente, soos suurstof (O), gevind. Om waterstof te vervaardig moet sy twee (2) molekules van die suurstof molekule geskei word en hierdie proses vereis groot hoeveelhede elektrisiteit wat bydra tot die onkoste gekoppel aan waterstofvervaardiging. Daarby is 'n gebrek aan geskikte stoorgeriewe en doeltreffende vervoer tans groot uitdagings vir dié bedryf.

    Waterstof word ook deur middel van elektrolise vervaardig met 'n eletroliseerder. 'n Elektroliseerder verdeel 'n chemiese samestelling soos water (H2O) op in sy elemente, H2 en O, met 'n kragtige elektriese stroom. Wanneer die elektrisiteit wat die elektroliseerder gebruik verskaf word deur hernubare kragbronne soos son-en windkrag word die waterstof ''groen'' genoem. 

    Waterstof is noodsaaklik vir olie raffinering, ammoniak vervaardiging, metanol-en staal vervaardiging. Dit lyk asof waterstof brandstof binnekort ook 'n werklikheid sal wees vir passasiersvoertuie. Tesame met kragsel tegnologie kan waterstof diesel en petrol vervang met goeie resultate ten op sigte van lang afstande. Die grootste voordeel van waterstof brandstof en kragsel tegnologie is natuurlik dat voertuie slegs waterdamp uitlaat en nie koolstofmonoksied (CO) soos tans die geval is nie. 

    Waterstof kenners stem saam dat waterstofkragsel tegnologie veral daardie nywerhede kan neutraliseer wat dit moeilik vind om sonder brandstof te funksioneer soos die langafstand vervoerbedryf, lugvervoer, en die skeepvaartbedryf wat daagliks tonne fossielbrandstowwe verbruik en ook daagliks tonne koolstof in die atmosfeer vry stel.

    Die grootste uitdaging vir waterstof kragselaangedrewe passasiersvoertuie is egter 'n gebrek aan vulstasies; daar is minder as 500 wêreldwyd en almal is in die noordelike halfrond geleë. Boonop verloor waterstof byna 70% van sy doeltreffendheid teen die tyd dat dit vulstasies bereik. Die opswaai van waterstof is egter dat dit kragdig is wat beteken 'n klein hoeveelheid waterstof hou 'n groot hoeveelheid energie in.

    Namibië en Duitsland het onlangs 'n memorandum van ooreenkoms geteken om groen waterstof in die nabye toekoms in die suide van Namibië te vervaardig. HYPHEN Hydrogen Energy (Pty) Ltd., (''Hyphen''), is 'n plaaslike private maatskappy wat die staatstender toegeken is en die projek sal lei. 

    Hyphen is 'n gesamentlike onderneming tussen 'n Britse openbare maatskappy, Nicholas Holdings Limited, en ENERTRAG South Africa (van Duitsland). Die voorlopige prys van die groen waterstof projek is U$D 9.4 miljard en ten volle werksaam word beoog om 300,000 tonne groen waterstof per jaar te vervaardig. Die voorgestelde ligging vir die groen waterstofaanleg is die Tsau ||Khaeb Nasionale Park in die verbode Spergebied van die land. 

    Alles lyk blink op papier behalwe vir een ding: groen waterstofvervaardiging deur middel van elektrolise benodig tonne vars water. Dit is op hierdie stadium nog onduidelik watter varswaterbronne, indien enige, vir hierdie doel en in daardie hoeveelheid beskikbaar is in Tsau ||Khaeb in die Namibwoestyn. 

***

Lees hier verder...

  1. Hydrogen, Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen#:~:text=Hydrogen%20is%20the%20chemical%20element,%2Dtoxic%2C%20and%20highly%20combustible.
  2. So, What Exactly is Green Hydrogen? Deign, J. 2020. GTM: https://www.greentechmedia.com/articles/read/green-hydrogen-explained 
  3. What is Green Hydrogen and will it Power the Future? CNBC: https://www.youtube.com/watch?v=aYBGSfzaa4c 
  4. HYPHEN to implement Green Hydrogen Project in Namibia. Weetch, B. 2021. Energy Global: https://www.energyglobal.com/other-renewables/10112021/hyphen-to-implement-green-hydrogen-project-in-namibia/
  5. HYPHEN Wins Namibia's $9.4 bn Green Hydrogen Project. 2021. Hawilti Desk: https://hawilti.com/energy/hyphen-wins-namibias-9-4-bn-green-hydrogen-project/
  6. HYPHEN Lands Mega Green Hydrogen Project. Brandt, E. 2021. New Era Newspaper: https://neweralive.na/posts/hyphen-lands-mega-green-hydrogen-project
  7. Tekening nommer 1
  8. Tekening nommer 2 deur Iwatani vir Green Car Congress

Opmerkings

Plaas 'n opmerking