Vodík je nejjednodušší chemický prvek : jeho jádro se skládá z jediného protonu a jeho atom má pouze jeden elektron. Molekula divodíku (H2) se skládá ze dvou atomů vodíku.
Vodík se běžně používá k označení divodíku.

Spalováním 1 kg vodíku se uvolní téměř 4krát více energie než 1 kg benzínu a vznikne pouze voda :

2H2 + O2 -> 2H2O

Vodík je na zemském povrchu velmi hojný, ale v čistém stavu neexistuje. Je vždy vázán na jiné chemické prvky v molekulách, jako je voda a uhlovodíky. Živé organismy (živočišné nebo rostlinné) jsou také složeny z vodíku.
Biomasa je tedy dalším potenciálním zdrojem vodíku.

Získávání vodíku z těchto primárních zdrojů, jako jsou uhlovodíky, biomasa a voda, vyžaduje energetický vstup.
Vodík by mohl být téměř nevyčerpatelný za předpokladu, že by mohl být vyráběn v dostatečném množství za konkurenceschopnou cenu a z nízkouhlíkové energie (jaderné a obnovitelné zdroje).
Vodíkové technologie jsou souborem studovaných technologií pro výrobu vodíku, jeho skladování a přeměnu pro energetické účely.

V současné době existuje několik způsobů výroby vodíku, z nichž každý má své výhody a nevýhody z hlediska nákladů, energetické účinnosti a dopadu na životní prostředí :

Elektrolýza vody :
Elektrolýza vody je proces, který využívá elektřinu k rozkladu vody (H2O) na vodík (H2) a kyslík (O2). Existují dva hlavní typy elektrolýzy : alkalická elektrolýza a elektrolýza protonové výměnné membrány (PEM). Elektrolýza vody může být poháněna elektřinou z obnovitelných zdrojů, jako je solární nebo větrná energie, což z ní činí ekologický způsob výroby vodíku.

Parní reformování metanu :
Parní reformování metanu je chemický proces, při kterém se k výrobě vodíku a oxidu uhličitého (CO2) využívá metan (CH4), obvykle ve formě zemního plynu. Tento proces se běžně používá ve velkém měřítku v chemickém průmyslu k výrobě vodíku. Emituje však také CO2, což z něj činí méně ekologický způsob výroby vodíku ve srovnání s elektrolýzou vody.

Zplyňování biomasy :
Zplyňování biomasy je proces, který přeměňuje organickou hmotu na syntézní plyn, který pak může být přeměněn na vodík. Tato metoda využívá jako vstupní surovinu zemědělský, lesnický nebo městský odpad a nabízí tak možnost výroby vodíku z obnovitelných a udržitelných zdrojů.

Pyrolýza vody :
Pyrolýza vody je termochemický proces, který využívá teplo k rozkladu vody na vodík a kyslík. I když tato metoda může být účinná z hlediska energetické účinnosti, vyžaduje vysoké teploty a specifické podmínky, což může zkomplikovat její implementaci.

Solární fotoelektrolýza :
Solární fotoelektrolýza je metoda výroby vodíku, která využívá solární články k přeměně slunečního světla na elektřinu, která se pak používá k napájení procesu elektrolýzy vody. Tato metoda využívá sluneční energii jako obnovitelný zdroj elektřiny, ale může být omezena účinností solárních článků a souvisejícími náklady.

Skladování vodíku je aktivní oblastí výzkumu a vývoje díky svému potenciálu jako čistého a všestranného nosiče energie. Zde jsou některé ze současných způsobů skladování vodíku :

Komprese plynu :
Vodík může být skladován v plynné formě stlačené pod vysokým tlakem ve vyztužených válcových nádržích. Vysokotlaké skladovací nádrže mohou být vyrobeny z oceli nebo kompozitních materiálů, aby vydržely vysoké tlaky. Stlačování vodíku při vysokých tlacích však vyžaduje specifickou infrastrukturu a může vést k energetickým ztrátám.

Zkapalnění :
Vodík lze chladit a zkapalňovat na velmi nízké teploty (pod -253 stupňů Celsia) pro skladování s vysokou hustotou energie. Skladování v kapalné formě snižuje objem obsazený vodíkem, ale vyžaduje drahé chladicí zařízení a značné energetické ztráty během procesu zkapalňování.

Adsorpce na pevných materiálech :
Vodík lze adsorbovat na pevné materiály s porézní strukturou, jako je aktivní uhlí, zeolity, porézní organické kovy (MOF) nebo organicko-anorganické hybridní materiály. Tyto materiály mají velký specifický povrch a mohou adsorbovat vodík při mírných tlacích a okolních teplotách. Adsorpce vodíku však může být reverzibilní, ale vyžaduje vysoké tlaky pro desorpci

Mini pci

posun PCI 2.2 určeny mají být začleněny do notebooků Varianty 2.34 PCI, který existuje ve dvou verzích: -32-bit sběrnice na 33 MHz (133 MB/s maximální pásma) 1 (nejčastější); -bus 64 bitů na 66 MHz (528 MB/s maximální pásma) 1, používá na některé profesionální desky nebo servery (jsou dvojnásobnou délku) PCI 2.2 32-bit sběrnice);

.

Skladování chemikálií :
Vodík může být skladován ve formě chemických sloučenin, které jej uvolňují při rozkladu. Například vodík může být skladován ve formě hydridů kovů nebo organických sloučenin, jako jsou organické hydridy. Uvolňování vodíku může být vyvoláno zahříváním, katalýzou nebo jinými metodami. Systémy skladování chemikálií však mohou mít specifické požadavky, pokud jde o teplotu, tlak a regeneraci materiálu.

Podzemní sklady :
Vodík lze skladovat pod zemí ve vhodných geologických formacích, jako jsou solné vodonosné vrstvy, přírodní dutiny nebo porézní rezervoáry. Podzemní úložiště nabízí velkou skladovací kapacitu a může snížit bezpečnostní a infrastrukturní rizika. To však vyžaduje vhodné geologické lokality a bezpečné a spolehlivé skladovací techniky.

Vodík má širokou škálu potenciálních aplikací v různých odvětvích díky svým jedinečným vlastnostem, včetně své univerzálnosti, čistoty při výrobě z obnovitelných zdrojů energie a potenciálu snižovat emise skleníkových plynů. Některé z potenciálních aplikací vodíku zahrnují :

Čistá mobilita :
Vodíková vozidla, jako jsou automobily s palivovými články, autobusy, nákladní automobily a vlaky, nabízejí čistou alternativu k vozidlům se spalovacím motorem. Vyrábějí elektřinu spojením vodíku s kyslíkem ze vzduchu, jako vedlejší produkty vyrábějí pouze vodu a teplo, čímž snižují emise látek znečišťujících ovzduší a skleníkových plynů.

Skladování energie :
Vodík lze použít jako prostředek pro skladování energie ve velkém měřítku, včetně skladování energie vyrobené z nestálých obnovitelných zdrojů, jako je solární a větrná energie. Přebytečnou elektřinu lze využít k výrobě vodíku elektrolýzou vody a poté uložit pro pozdější použití jako palivo nebo zdroj energie.

Průmyslová výroba :
Vodík je široce používán v chemickém průmyslu pro výrobu amoniaku, používá se při výrobě hnojiv a také při výrobě různých chemikálií, včetně methanolu, chlorovaného vodíku a uhlovodíků. Může být také použit jako redukční činidlo při výrobě oceli a jiných kovů.

Výroba elektrické energie :
Vodíkové palivové články lze použít k výrobě elektřiny čistým a účinným způsobem, a to jak pro stacionární, tak pro mobilní aplikace. Používají se v komerčních a obytných budovách jako záložní zdroj elektřiny nebo jako primární zdroj energie. Mohou být také použity k dodávce elektřiny do energetických sítí během období špičkové poptávky.

CVytápění obytných a komerčních prostor :
Vodík lze použít jako palivo pro vytápění domácností a komerčních prostor a nahradit zemní plyn nebo topný olej. Vyvíjejí se vodíkové kotle, které by mohly nabídnout nízkouhlíkovou alternativu pro vytápění budov.

Kosmické aplikace :
V kosmickém průmyslu se vodík používá jako palivo pro pohon kosmických nosných raket, zejména v horních stupních raket. Kapalný vodík se často používá jako pohonná látka díky své vysoké hustotě energie a čistému spalování.