När världen förvärras en global energikris, vätenergi har framkommit som en möjlig lösning. Se fler gröna vetenskapsbilder. Bryan Mitchell/Getty Images Det är ingen underdrift att säga att vi befinner oss mitt i en global energikris. Vi når slutet av vårt beroende av icke-förnybara energikällor som olja, kol och naturgas. Med världens oljebrunnar förutspådda att torka ut på bara fyra decennier, krångel är på väg att hitta förnybara energikällor som kommer att behålla våra bilar, hem och företag som driver utan att förstöra vår miljö [källa:The Independent].
Ett hopp för vår energiframtid ligger i väte-ett oändligt förnybart och relativt föroreningsfritt bränsle som forskare och politiker ser som ett livskraftigt alternativ till fossila bränslen. Idén om vätgas är så lockande att Bush -administrationen pantsatte 1,2 miljarder dollar för väteforskning och utveckling redan 2003 [källa:U.S. Department of Energy].
Uppfyller så vätebränslecellstekniken sitt löfte om att leverera en ren och effektiv energikälla? Det beror på hur det produceras. Å ena sidan, väte är rikligt i källor som naturgas och vatten - och till skillnad från fossila bränslen, väte är relativt skonsamt för miljön. Faktiskt, det är i huvudsak föroreningsfritt. En vätgasbränslecell i en bil ger nollutsläpp; de enda ämnena som släpps ut genom utloppsröret är vattenånga och värme. Att producera vätebränsleceller frigör inte heller föroreningar, förutsatt att förnybara källor som vatten eller solenergi används i produktionsprocessen. Och om det inte var nog, vätebränsle är ungefär tre gånger mer effektivt än bensin [källa:US News].
Sedan igen, väte är inte alltid rent att producera. Det är dyrt att dra väte från vatten. Icke-förnybara vätekällor, såsom olja och naturgas, är mycket billigare, men att använda dem drar fortfarande ner på våra fossila bränslen. Ironiskt, koldioxiden som frigörs vid framställning av väte från fossila bränslen upphäver alla fördelar för miljön. Experter säger att vätgas som släpps ut under produktionsprocessen kan urholka ozonskiktet ytterligare och förvärra den globala uppvärmningen [källa:PBS]. Det finns också andra problem:Forskare kämpar fortfarande med utmaningen om hur man lagrar väte. Eftersom den har så låg energitäthet, väte måste lagras och transporteras under högt tryck - vilket gör det skrymmande och opraktiskt. Tryckfrågan förenar en annan fråga med vätenergi; som bensin, väte är mycket brandfarligt, men till skillnad från gas, det luktar inte. Sensorer måste användas för att upptäcka läckage innan vätgas kan brinna. En annan fråga är behovet av att tillhandahålla tillräckligt med tankstationer för att kunna leverera alla vätgasdrivna bilar i hela landet. Är vätgasbränsleproducenter beredda att sätta en vätgasstation i nästan varje hörn?
Är du fortfarande suddig om väte- och vätebränslecellsteknik? Nästa sida täcker alla grunderna.
Väte är det mest grundläggande och vanligaste elementet på jorden. Representeras av bokstaven "H" i det periodiska systemet, väte är en gas som kombineras med syre för att göra vatten (H 2 O), och med kol för att bilda föreningar såsom metan och kol.
Väte är också en potent källa till ren energi. Faktiskt, den har det högsta energiinnehållet av bränsle vi använder idag [källa:U.S. Energy Information Administration]. Väte i sig är inte tillgängligt på jorden, men det går att producera. Att använda vätenergi är inte svårt för miljön, eftersom endast vatten och värme frigörs som biprodukter. Dock, processen som behövs för att producera väte kan vara mindre miljövänlig.
För att producera användbart väte, det måste separeras från vatten, biomassa (växt- och djuravfall), kol, eller naturgas. Cirka 95 procent av vätet som används idag produceras genom en process som kallas ångreform - separering av väteatomer från kolatomer i metan [källa:National Renewable Energy Laboratory]. Denna process frigör växthusgaser, vilket bidrar till den globala uppvärmningen.
Den andra produktionsmetoden, elektrolys , separerar väte från vatten. Elektrolys kan drivas av förnybar energi som vind, vattenkraft och solenergi, så att det inte producerar några utsläpp. Nackdelen är att det är dyrt. För att väte ska nå sin fulla potential som energikälla, forskare måste hitta ett sätt att producera det billigt från ren, förnybara källor.
För närvarande, USA producerar cirka 9 miljoner ton (9 miljarder kilo) väte varje år - tillräckligt för att driva upp till 30 miljoner bilar [källa:EIA]. Det mesta av vätet används vid raffinering och behandling av metaller, liksom vid livsmedelsbearbetning. NASA använder också väte som bränsle i sitt rymdprogram.
Nyckeln till att använda väte som kraft är bränslecell . En vätebränslecell omvandlar vätenergin till elektricitet. Bränsleceller kan användas i bilar, och att tillhandahålla el till landsbygden utan kraftledningar. För att driva en bil, den elektricitet som produceras från vätenergi rinner in i batteriet, agerar ungefär som dagens hybridelbilar.
Gå vidare till nästa sida för mycket mer information om alternativ energi.
Ursprungligen publicerat:25 april, 2011
