Waterstof se kleure

Waterstof se kleure is 'n begrip uit die debat oor hernubare energie.

Waterstof is 'n kleurlose gas en dit maak dit 'n bietjie snaaks om oor die kleure van waterstof te praat. Tog word dit gedoen. In die jare 2010 en 2020 het die bespreking oor die element se rol in die oorgang van fossielbrandstowwe na hernubare energie baie sterker geword. Dit gaan hier oor die manier waarop waterstof verkry word, en waterstof word 'n denkbeeldige kleur toegeken, gekoppel aan sy bron.

Waterstof word egter reeds jare lank gebruik in die industrie vir verskeie doeleindes, soos die produksie van ammoniak waaruit kunsmis vervaardig word.

Die vrye element is hier op aarde taamlik raar, maar daarvan kan soms tog voorrade gevind word soos in die Lotaringe-bekken van Frankryk. Dit word met die neutrale witkleur aangedui.^[1]

Waterstof kan uit steenkool gemaak word deur dit met stoom te laat reageer:

${\displaystyle C(s)+H_{2}O(g)\to H_{2}(g)+CO(g)}$

Die twee gasse word egter gewoonlik nie geskei nie en hierdie watergas word saam verbrand.

Aardgas bestaan hoofsaaklik uit metaan en dit kan ook met stoom behandel word:

${\displaystyle CH_{4}(g)+2H_{2}O(g)\to 4H_{2}+CO_{2}(g)}$

Die meeste waterstof wat in 2023 gebruik word, is grys waterstof. Die kooldioksied word aan die atmosfeer afgegee en dra by tot die klimaatprobleme. Maar daar word meer waterstof per kooldioksied vervaardig as by swart waterstof.

Daar word van blou waterstof gepraat as die vervaardiging van grys waterstof gevolg word deur die invang van die koolstofdioksied wat daarna permanent gestoor word. Dit word nog nêrens gedoen nie en blou waterstof sou natuurlik duurder as grys waterstof wees.

Dit is waterstof wat met hernubare elektrisiteit (van windenenergie, sonselle, hidro of geotermiese energie) deur elektrolise vervaardig word.

${\displaystyle 2H_{2}O(l)\xrightarrow {Energie} 2H_{2}(g)+O_{2}(g)}$

Die twee gasse word afsonderlik verkry en die afvalproduk suurstof kan sonder skade in die atmosfeer vrygestel word.

Tot die Oekraïnse krisis van 2022 is groen waterstof net op 'n paar plekke vervaardig, soos die Orkney-eilande,^[2] of by James Bay in Quebec (Kanada) waar 'n groot oorskot aan elektriese energie was wat moeilik verkoop en getransporteer kon word. In die res van de wêreld was dit nie ekonomies haalbaar nie omdat grys waterstof goedkoper was. Die verwagting was dat dit tot ongeveer 2050 so sou bly, maar aardgas se prys het in die Oekraïnse krisis sterk gestyg en groen waterstof het reeds in 2022 mededingend geword. Sy ontwikkeling lyk daardeur in 2023 baie aantrekliker. ^[3]

Groen waterstof word beskou as 'n belangrike metode om die wisselvalligheid van wind en son as energiebron deur opslag in 'n brandstof op te los. In Junie 2023 het die Nederlandse en Deense eerste ministers Suid-Afrika besoek om 'n projek te finansier (teen VS$1 miljard) om groen waterstof in Suid-Afrika te ontwikkel.^[4]

Dit verwys na waterstof wat met atoomkrag vervaardig sou word. Weens die hoë prys word dit egter teen 2023 nog nie gedoen nie.