Vodik je najjednostavniji kemijski element : njegova jezgra sastoji se od jednog protona, a atom ima samo jedan elektron. Molekula dihidrogena (H2) sastoji se od dva atoma vodika.
Vodik se obično koristi za označavanje dihidrogena.

Sagorijevanjem 1 kg vodika oslobađa se gotovo 4 puta više energije od 1 kg benzina i proizvodi samo vodu :

2H2 + O2 -> 2H2O

Vodik je vrlo bogat na površini Zemlje, ali ne postoji u čistom stanju. Uvijek je vezan za druge kemijske elemente, u molekulama kao što su voda i ugljikovodici. Živi organizmi (životinjski ili biljni) također se sastoje od vodika.
Biomasa je stoga još jedan potencijalni izvor vodika.

Za vađenje vodika iz tih primarnih resursa kao što su ugljikovodici, biomasa i voda potreban je unos energije.
Vodik bi mogao biti gotovo neiscrpan, pod uvjetom da se može proizvesti u dovoljnim količinama po konkurentnoj cijeni i iz energije s niskim emisijama ugljika (nuklearna energija i obnovljivi izvori energije).
Vodikove tehnologije skup su tehnologija koje se proučavaju za proizvodnju vodika, skladištenje i pretvaranje u energetske svrhe.

Postoji nekoliko trenutnih načina proizvodnje vodika, svaki sa svojim prednostima i nedostacima u smislu troškova, energetske učinkovitosti, utjecaja na okoliš :

Elektroliza vode :
Vodena elektroliza je proces koji koristi električnu energiju za razgradnju vode (H2O) u vodik (H2) i kisik (O2). Postoje dvi

DVI

"Digitalno vizualno sučelje" (DVI) ili digitalno video sučelje izumila je Radna skupina za digitalni zaslon (DDWG). To je digitalna veza koja se koristi za povezivanje grafičke kartice sa zaslonom.
To je samo povoljno (u usporedbi s VGA) na zaslonima gdje su pikseli fizički odvojeni. DVI veza stoga značajno poboljšava kvalitetu zaslona u usporedbi s VGA vezom s :

je glavne vrste elektrolize : alkalna elektroliza i elektroliza protonske izmjene (PEM). Vodena elektroliza 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 metana :
Reformiranje parnog metana kemijski je proces koji koristi metan (CH4), obično u obliku prirodnog plina, za proizvodnju vodika i ugljičnog dioksida (CO2). Taj se proces obično koristi u velikoj mjeri u kemijskoj industriji za proizvodnju vodika. Međutim, također emitira CO2, što ga čini manje ekološki prihvatljivom metodom proizvodnje vodika u usporedbi s elektrolizom vode.

Uplinjavanje biomase :
Uplinjavanje biomase je proces koji pretvara organsku tvar u sintetski plin, koji se zatim može pretvoriti u vodik. Ova metoda koristi poljoprivredni, šumarski ili urbani otpad kao sirovinu, čime se nudi mogućnost proizvodnje vodika iz obnovljivih i održivih izvora.

Vodena piroliza :
Vodena piroliza je termokemijski proces koji koristi toplinu za razgradnju vode u vodik i kisik. Iako ova metoda može biti učinkovita u smislu energetske učinkovitosti, zahtijeva visoke temperature i specifične uvjete, što ga može učiniti složenijim za provedbu.

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 učinkovitošću solarnih ćelija i povezanim troškovima.

Skladištenje vodika aktivno je područje istraživanja i razvoja zbog svog potencijala kao čistog i svestranog nositelja energije. Evo nekoliko trenutnih načina skladištenja vodika :

Kompresija plina :
Vodik se može skladištiti u plinovitom obliku komprimiran pod visokim tlakom u ojačanim cilindričnim spremnicima. Visokotlačni spremnici mogu biti izrađeni od čelika ili kompozitnih materijala kako bi izdržali visoke tlakove. Međutim, komprimiranje vodika pri visokim tlakovima zahtijeva specifičnu infrastrukturu i može dovesti do gubitka energije.

Ukapljivanje :
Vodik se može ohladiti i ukapiti na vrlo niske temperature (ispod -253 stupnja Celzija) za skladištenje visoke gustoće energije. Skladištenje u tekućem obliku smanjuje volumen koji zauzima vodik, ali zahtijeva skupu opremu za hlađenje i značajne gubitke energije tijekom procesa ukapljivanja.

Adsorpci

Lcd

Stanice boja ispunjene su kormilarskim šipkama, tekućim kristalima, koji određuju količinu svjetlosti koja prolazi. LED televizori su LCD televizori čije je pozadinsko osvjetljenje upravo promijenjeno Čudo finesa LED televizora nije prava promjena tehnologije – to su još uvijek LCD televizori – već zamjena svjetlosnih cijevi (nazvanih CCFL) sitnim bijelim diodama.

ja na čvrstim materijalima :
Vodik se može adsorbirati na krute materijale s poroznom strukturom, kao što su aktivni ugljik, zeoliti, porozni organski metali (MOF) ili organsko-anorganski hibridni materijali. Ovi materijali imaju veliku specifičnu površinu i mogu adsorbirati vodik pri umjerenim tlakovima i temperaturama okoline. Međutim, adsorpci

Lcd

Stanice boja ispunjene su kormilarskim šipkama, tekućim kristalima, koji određuju količinu svjetlosti koja prolazi. LED televizori su LCD televizori čije je pozadinsko osvjetljenje upravo promijenjeno Čudo finesa LED televizora nije prava promjena tehnologije – to su još uvijek LCD televizori – već zamjena svjetlosnih cijevi (nazvanih CCFL) sitnim bijelim diodama.

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

Lcd

Stanice boja ispunjene su kormilarskim šipkama, tekućim kristalima, koji određuju količinu svjetlosti koja prolazi. LED televizori su LCD televizori čije je pozadinsko osvjetljenje upravo promijenjeno Čudo finesa LED televizora nije prava promjena tehnologije – to su još uvijek LCD televizori – već zamjena svjetlosnih cijevi (nazvanih CCFL) sitnim bijelim diodama.

ju.

Kemijsko skladištenje :
Vodik se može skladištiti u obliku kemijskih spojeva koji ga oslobađaju kada se razgrade. Na primjer, vodik se može skladištiti u obliku metalnih hidrida ili organskih spojeva kao što su organski hidridi. Oslobađanje vodika može se pokrenuti zagrijavanjem, katalizom ili drugim metodama. Međutim, kemijski sustavi za pohranu mogu imati posebne zahtjeve u pogledu temperature, tlaka i regeneracije materijala.

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

Vodik ima širok raspon potencijalnih primjena u različitim sektorima zbog svojih jedinstvenih karakteristika, uključujući njegovu svestranost, čistoću kada se proizvodi iz obnovljivih izvora energije i potencijal za smanjenje emisija stakleničkih plinova. Neke od potencijalnih primjena vodika uključuju :

Čista mobilnost :
Vozila na vodik, kao što su automobili na gorive ćelije, autobusi, kamioni i vlakovi, nude čistu alternativu vozilima s motorom s unutarnjim izgaranjem. Oni proizvode električnu energiju kombinirajući vodik s kisikom iz zraka, stvarajući samo vodu i toplinu kao nusproizvode, smanjujući emisije onečišćujućih tvari u zraku i stakleničkih plinova.

Uskladištenje energije :
Vodik se može koristiti kao sredstvo za skladištenje energije velikih razmjera, uključujući skladištenje energije proizvedene povremenim obnovljivim izvorima kao što su solarna energija i energija vjetra. Višak električne energije može se koristiti za proizvodnju vodika elektrolizom vode, a zatim skladištiti za kasniju uporabu kao izvor goriva ili energije.

Industrijska proizvodnja :
Vodik se široko koristi u kemijskoj industriji za proizvodnju amonijaka, koji se koristi u proizvodnji gnojiva, kao iu proizvodnji raznih kemikalija, uključujući metanol, klorirani vodik i ugljikovodik. 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 učinkovit način, kako za stacionarne tako i za mobilne primjene. Koriste se u poslovnim i stambenim zgradama kao rezervni izvor električne energije ili kao primarni izvor energije. Mogu se koristiti i za opskrbu elektroenergetskih mreža električnom energijom tijekom razdoblja najveće potražnje.

CStambeno i poslovno grijanje :
Vodik se može koristiti kao gorivo za stambeno i poslovno grijanje, zamjenjujući prirodni plin ili loživo ulje. Razvijaju se kotlovi na vodik koji bi mogli ponuditi niskougljičnu alternativu za grijanje zgrada.

Svemirske aplikacije :
U svemirskoj industriji vodik se koristi kao gorivo za pokretanje svemirskih lansirnih vozila, posebno u gornjim fazama raketa. Tekući vodik se često koristi kao pogonsko gorivo zbog visoke gustoće energije i čistog izgaranja.