химия

1.

ХИМИЯ · ЭНЕРГЕТИКА
Водород
самый лёгкий элемент
с большими возможностями
От атома до инструмента энергетического перехода

2.

01 · ОСНОВА
Что такое водород
Самый простой атом в природе
Один протон
Бесцветный газ
Чаще в соединениях
В атоме водорода — один
протон и один электрон.
В обычных условиях — без
цвета и запаха.
В природе водород редко
встречается свободным:
обычно он связан с другими
элементами.

3.

02 · РОЛЬ В ЭНЕРГЕТИКЕ
Почему водород считают энергоносителем
1
2
3
Сначала —
производство
Хранение и перенос
Энергия на выходе
Он может хранить и
переносить энергию, а затем
отдавать её в топливном
элементе или при сгорании.
При использовании в
топливном элементе на
выходе образуются вода,
тепло и электричество.
Водород не является
первичным источником
энергии: его сначала нужно
произвести.

4.

03 · ПРОИЗВОДСТВО
Как получают водород сегодня
Основные способы
Основной промышленный способ —
переработка природного газа
Также используют уголь и другие
углеводороды
≈ 100 млн тонн
Мировой спрос на водород в 2024 году.
Производство по-прежнему в основном
зависит от ископаемого топлива.

5.

04 · ЭЛЕКТРОЛИЗ
Электролиз:
водород из
воды
Если электричество
получено из
возобновляемых
источников, такой
водород может иметь
низкий углеродный
след.
Вода
В воду погружают электроды.
Ток
Через воду пропускают электрический ток.
Разделение
ВОДА → ВОДОРОД +
КИСЛОРОД
Молекулы воды разделяются на водород и кислород.

6.

05 · КЛАССИФИКАЦИЯ
Цвета водорода
Удобная, но упрощённая классификация
Цвет показывает способ производства, а не цвет самого газа.
СЕРЫЙ
ГОЛУБОЙ
ЗЕЛЁНЫЙ
Из природного газа
С улавливанием CO₂
Электролиз
Выбросы образуются, но не
улавливаются.
Используют ископаемое
топливо и улавливают часть
выбросов.
Воду разделяют с помощью
возобновляемой
электроэнергии.

7.

06 · ПРИМЕНЕНИЕ
Где водород уже применяют
Большая часть использования водорода уже связана с промышленностью.
Нефтепереработка
Удобрения
Новые сферы
Водород помогает
очищать топливо и
перерабатывать сырьё.
Он нужен для
производства аммиака,
основы многих
удобрений.
Тяжёлый транспорт,
судоходство и
низкоуглеродные
материалы.
Новые направления растут там, где прямое использование электричества затруднено.

8.

Топливный элемент: как водород превращается
в электричество
Водород поступает к одному электроду,
кислород — к другому
Электроны проходят по внешней цепи и
создают электрический ток
Основной продукт реакции — вода
Подача водорода
Отдача электронов
Проход протонов
Реакция с кислородом

9.

08 · ВЗВЕШЕННАЯ ОЦЕНКА
Преимущества и ограничения
Плюсы
Ограничения
Можно хранить энергию
Можно использовать в
промышленности
Можно получать электричество без
выброса CO₂ на месте реакции
Производство требует энергии
Хранение и перевозка сложны
Инфраструктура пока развивается
Электролиз не делает водород автоматически «чистым»: результат зависит от источника
электричества

10.

09 · ГЛАВНЫЙ ВЫВОД
Водород — не волшебное топливо
Это инструмент энергетического перехода
Там, где электричество
сложно использовать
напрямую
При доступной чистой
электроэнергии
Когда есть технологии и
инфраструктура
Низкоуглеродный водород растёт, но пока составляет менее 1% мирового производства.