Vodik je najjednostavniji hemijski element : njegovo jezgro se sastoji od jednog protona, a njegov atom ima samo jedan elektron. Molekul divodika (H2) sastoji se od dva atoma vodika.
Vodik se obično koristi za označavanje divodika.

Sagorevanjem 1 kg vodonika oslobađa se skoro 4 puta više energije od 1 kg benzina i proizvodi samo vodu :

2H2 + O2 -> 2H2O

Vodik je vrlo obilan na Zemljinoj površini, ali ne postoji u njegovom čistom stanju. Uvek je vezan za druge hemijske elemente, u molekulama kao što su voda i ugljovodonici. Živi organizmi (životinjski ili biljni) također se sastoje od vodika.
Biomasa je još jedan potencijalni izvor vodonika.

Izdvajanje vodonika iz ovih primarnih resursa kao što su ugljovodonici, biomasa i voda zahtevaju unos energije.
Vodonik bi mogao biti gotovo neiscrpan, pod uslovom da se može proizvesti u dovoljnim količinama po konkurentnim troškovima i iz energije sa niskim udelom ugljenika (nuklearna i obnovljiva energija).
Vodikove tehnologije su skup tehnologija koje se proučavaju za proizvodnju vodika, njegovo pohranjivanje i pretvaranje u energetske svrhe.

Postoji nekoliko trenutnih načina proizvodnje vodonika, svaki sa svojim prednostima i nedostacima u pogledu troškova, energetske efikasnosti, uticaja na životnu sredinu :

Elektroliza vode :
Elektroliza vode je proces koji koristi električnu energiju za razgradnju vode (H2O) na vodonik (H2) i kiseonik (O2). Postoje dvi

DVI

"Digital Visual Interface" (DVI) ili Digital Video Interface je izumio Digital Display Working Group (DDWG). To je digitalna veza koja se koristi za povezivanje grafičke kartice sa ekranom.
To je samo prednost (u odnosu na VGA) na ekranima gdje su pikseli fizički odvojeni. DVI link stoga značajno poboljšava kvalitet ekrana u odnosu na VGA vezu sa :

je glavne vrste elektrolize : alkalna elektroliza i elektroliza protonske izmjenjivačke membrane (PEM). Elektroliza vode može se napajati električnom energijom iz obnovljivih izvora kao što su solarna energija ili energija vjetra, što je čini ekološki prihvatljivom metodom proizvodnje vodika.

Reforma metanske pare :
Reforma parnog metana je hemijski proces koji koristi metan (CH4), obično u obliku prirodnog gasa, za proizvodnju vodonika i ugljen-dioksida (CO2). Ovaj proces se obično koristi u velikoj meri u hemijskoj industriji za proizvodnju vodonika. Međutim, takođe emituje CO2, što ga čini manje ekološki prihvatljivom metodom proizvodnje vodonika u poređenju sa elektrolizom vode.

Gasifikacija biomase :
Gasifikacija biomase je proces koji pretvara organsku materiju u singas, koji se zatim može pretvoriti u vodonik. Ova metoda koristi poljoprivredni, šumarski ili urbani otpad kao sirovinu, nudeći tako mogućnost proizvodnje vodonika iz obnovljivih i održivih izvora.

Vodena piroliza :
Vodena piroliza je termohemijski proces koji koristi toplotu za razgradnju vode na vodonik i kiseonik. Iako ova metoda može biti efikasna u pogledu energetske efikasnosti, zahteva visoke temperature i specifične uslove, što je može učiniti složenijom za implementaciju.

Solarna fotoelektroliza :
Solarna fotoelektroliza je metoda proizvodnje vodika koja koristi solarne ćelije za pretvaranje sunčeve svjetlosti u električnu energiju, koja se zatim koristi za napajanje procesa elektrolize vode. Ova metoda koristi solarnu energiju kao obnovljivi izvor električne energije, ali može biti ograničena efikasnošću solarnih ćelija i pripadajućim troškovima.

Skladištenje vodonika je aktivno područje istraživanja i razvoja zbog svog potencijala kao čistog i svestranog nosioca energije. Evo nekoliko aktuelnih načina skladištenja vodonika :

Kompresija plina :
Vodonik se može skladištiti u gasovitom obliku kompresovan pri visokom pritisku u ojačanim cilindričnim rezervoarima. Rezervoari za skladištenje pod visokim pritiskom mogu biti napravljeni od čelika ili kompozitnih materijala kako bi izdržali visoke pritiske. Međutim, kompresija vodonika pri visokim pritiscima zahteva specifičnu infrastrukturu i može dovesti do gubitaka energije.

Likvefakcija :
Vodonik se može hladiti i ukapljivati na veoma niske temperature (ispod -253 stepena Celzijusa) za skladištenje visoke gustine. Skladištenje u tečnom obliku smanjuje zapreminu koju zauzima vodonik, ali zahteva skupu rashladnu opremu i značajne gubitke energije tokom procesa ukapljavanja.

Adsorpci

Lcd

Ćelije boje su ispunjene upravljanim štapovima, tekućim kristalima, koji određuju količinu svjetlosti koja prolazi. LED TV-i su LCD-i čija je backlight upravo promijenjena Čudo finoće LED TV-a nije prava promjena u tehnologiji – oni su i dalje LCD TV-i – već zamjena svjetlosnih cijevi (nazvanih CCFL) sićušnim bijelim diodama.

ja na čvrstim materijalima :
Vodonik se može adsorbirati na čvrste materijale sa poroznom strukturom, kao što su aktivni ugljenici, zeoliti, porozni organski metali (MOF) ili organsko-neorganski hibridni materijali. Ovi materijali imaju veliku specifičnu površinu i mogu adsorbirati vodik pri umjerenim pritiscima i temperaturama okoline. Međutim, adsorpci

Lcd

Ćelije boje su ispunjene upravljanim štapovima, tekućim kristalima, koji određuju količinu svjetlosti koja prolazi. LED TV-i su LCD-i čija je backlight upravo promijenjena Čudo finoće LED TV-a nije prava promjena u tehnologiji – oni su i dalje LCD TV-i – već zamjena svjetlosnih cijevi (nazvanih CCFL) sićušnim bijelim diodama.

ja vodika može biti reverzibilna, ali zahtijeva visoke pritiske za desorpci

Lcd

Ćelije boje su ispunjene upravljanim štapovima, tekućim kristalima, koji određuju količinu svjetlosti koja prolazi. LED TV-i su LCD-i čija je backlight upravo promijenjena Čudo finoće LED TV-a nije prava promjena u tehnologiji – oni su i dalje LCD TV-i – već zamjena svjetlosnih cijevi (nazvanih CCFL) sićušnim bijelim diodama.

ju.

Kemijsko skladište :
Vodik se može pohraniti u obliku hemijskih spojeva koji ga oslobađaju kada se razgrade. Naprimjer, vodik se može pohraniti u obliku metalnih hidrida ili organskih spojeva kao što su organski hidridi. Oslobađanje vodonika može biti izazvano zagrevanjem, katalizom ili drugim metodama. Međutim, sistemi za skladištenje hemikalija mogu imati specifične zahteve u pogledu temperature, pritiska i regeneracije materijala.

Podzemno skladište :
Vodik se može skladištiti pod zemljom u odgovarajućim geološkim formacijama kao što su slani vodonosnici, prirodne šupljine ili porozni rezervoari. Podzemno skladište nudi veliki kapacitet skladištenja i može smanjiti sigurnosne i infrastrukturne rizike. Međutim, to zahtijeva odgovarajuća geološka mjesta i sigurne i pouzdane tehnike skladištenja.

Vodonik ima širok spektar potencijalnih primena u različitim sektorima zbog svojih jedinstvenih karakteristika, uključujući svestranost, čistoću kada se proizvodi iz obnovljivih izvora energije i njegov potencijal da smanji emisije gasova sa efektom staklene bašte. Neke od mogućih primjena vodika uključuju :

Čista mobilnost :
Vozila na vodonik, kao što su automobili sa gorivim ćelijama, autobusi, kamioni i vozovi, nude čistu alternativu vozilima sa motorima sa unutrašnjim sagorevanjem. Oni generišu električnu energiju kombinovanjem vodonika sa kiseonikom iz vazduha, stvarajući samo vodu i toplotu kao nusproizvode, smanjujući emisije zagađivača vazduha i gasova sa efektom staklene bašte.

Skladištenje energije :
Vodonik se može koristiti kao sredstvo za skladištenje energije velikih razmera, uključujući skladištenje energije proizvedene povremenim obnovljivim izvorima kao što su solarna energija i energija vetra. Višak električne energije može se koristiti za proizvodnju vodika elektrolizom vode, a zatim se skladišti za kasniju upotrebu kao gorivo ili izvor energije.

Industrijska proizvodnja :
Vodonik se široko koristi u hemijskoj industriji za proizvodnju amonijaka, koristi se u proizvodnji đubriva, kao i u proizvodnji različitih hemikalija, uključujući metanol, hlorisani vodonik i ugljovodonik. Također se može koristiti kao redukcijsko sredstvo u proizvodnji čelika i drugih metala.

Proizvodnja električne energije :
Vodikove gorivne ćelije mogu se koristiti za proizvodnju električne energije na čist i efikasan način, kako za stacionarne, tako i za mobilne aplikacije. Koriste se u komercijalnim i stambenim zgradama kao rezervni izvor električne energije ili kao primarni izvor energije. Takođe se mogu koristiti za snabdevanje električnom energijom u električnim mrežama tokom perioda najveće potražnje.

CStambeno i komercijalno grijanje :
Vodonik se može koristiti kao gorivo za stambeno i komercijalno grejanje, zamenjujući prirodni gas ili lož ulje. Hidrogenski kotlovi se razvijaju i mogli bi da ponude niskougljeničnu alternativu za grejanje zgrada.

Svemirske aplikacije :
U svemirskoj industriji, vodik se koristi kao gorivo za pokretanje svemirskih lansirnih vozila, posebno u gornjim fazama raketa. Tečni vodonik se često koristi kao pogonsko gorivo zbog svoje velike gustine energije i čistog sagorevanja.