Op deze pagina beantwoorden we veel gestelde vragen over waterstof. Heb je een vraag die er niet bij staat? Neem contact met ons op en we voegen je vraag toe.
Algemeen (8)
Waterstof komt bij standaardtemperatuur en -druk voor als een kleurloos, reukloos en zeer ontvlambaar tweeatomig gas diwaterstof (H2)
Waterstofgas (H2) is het lichtste gas en heeft bij normale druk een smeltpunt van -259 °C en een kookpunt van slechts -253 °C .
Als gas (H2) is waterstof kleurloos, reukloos, smaakloos, niet radioactief, niet giftig en heeft het een hoge verbrandingswaarde. Waterstof is een extreem licht gas, veertien keer lichter dan lucht.
Waterstof is een chemisch element met symbool H (La: Hydrogenium) en atoomnummer 1. Het element komt als zodanig niet in geïsoleerde vorm voor in normale omstandigheden, maar vormt door de hoge reactiviteit verbindingen. Onder atmosferische omstandigheden vormt waterstof een twee-atomig molecule: diwaterstof, dat meestal gewoon als waterstof of waterstofgas aangeduid wordt. Waterstof is het meest voorkomende element in het universum.
Groene waterstof is waterstof dat uit water en groene elektriciteit wordt gemaakt.
Door water in aanraking te laten komen met elektriciteit, splitst water zich in zuurstof en waterstof. Hierbij komen verder geen schadelijke gassen vrij.
De chemische reactie is: 2H20 + elektriciteit –> 2H2 +02
Omdat er geen CO2 vrijkomt, spreek en bij dit productieproces van ‘groene waterstof’. Het gas zelf is echter precies hetzelfde gas dat ook bij andere productiemethodes wordt gemaakt.
Grijze waterstof is waterstofgas dat gemaakt is uit methaan (aardgas) en water. Vrijwel al het waterstof dat in Nederland wordt geproduceerd 800 duizend ton) wordt op deze manier gemaakt.
Door methaan te mengen met water en dit sterk te verhitten (700-1100 graden), komt waterstof vrij.
De chemische reactie is: CH4 + 2H2O + hitte –> 4H2 + CO2
Deze methode wordt ook wel SMR genoemd, Steam Methane Reforming.
Het nadeel van deze methode is echter dat er ook CO2 vrij komt. Vanwege de productiemethode noemt men deze waterstof ook wel ‘grijze waterstof’.
Het geproduceerde waterstof is echter hetzelfde gas als wanneer je het op een andere manier zou maken.
Net als grijze waterstof, wordt blauwe waterstof gemaakt is uit methaan (aardgas) en water.
Door methaan te mengen met water en dit sterk te verhitten (700-1100 graden), komt waterstof vrij.
De chemische reactie is: CH4 + 2H2O + energie –> 4H2 + CO2
Het verschil met grijze waterstof, is dat bij blauwe waterstof, het grootste deel van de vrijgekomen CO2 (80-90%) wordt opgevangen.
Deze productiemethode wordt ook wel CSS genoemd (Carbon Capture & Storage). Vanwege de productiemethode noemt men deze waterstof ‘blauwe waterstof’. Het is echter precies hetzelfde gas als wanneer je een andere productiemethode gebruikt.
In 1671 beschreef de Iers-Engelse chemicus Robert Boyle in een publicatie een brandbaar gas dat vrijkwam bij een reactie tussen ijzer en verdund zuur. Veel later pas ontdekte de Britse wetenschapper Henry Cavendish in 1766 dat het een chemisch element betrof, toen hij experimenten uitvoerde met kwik. Hoewel hij veel eigenschappen zeer nauwkeurig wist te beschrijven, vermoedde hij dat in plaats van het zuur, het metaal de bron van het gas was. Daarom noemde hij zijn nieuw ontdekte element brandbaar gas van metalen. Enkele jaren later gaf Antoine Lavoisier waterstof de huidige Latijnse naam hydrogenium.
Het element waterstof is het meest voorkomende element in het heelal. Meer dan 90% van de atomen in het heelal zijn waterstofatomen (H), ze vormen meer dan 75% van de atomaire massa in het universum.
Wolken van waterstofmoleculen staan aan de oorsprong van stervorming. Sterren bestaan een groot deel van hun bestaan vooral uit waterstof. Ook onze eigen zon bestaat grotendeels uit waterstof. Waterstof speelt bij sterren een vitale rol in het op gang houden van kernfusieprocessen tussen waterstofatomen waarbij helium wordt gevormd. Hierbij komen enorme hoeveelheden energie vrij.
In ons zonnestelstel wordt het element wordt in kolossale hoeveelheden aangetroffen in reusachtige gasplaneten zoals Jupiter.
In de aardatmosfeer daarentegen is zuivere waterstof nauwelijks aanwezig (1 ppm). Het is als gas zo licht dat het langzaam maar zeker naar de ruimte ontsnapt.
Een groot deel van de waterstofatomen die op aarde voorkomen, is gebonden in water. Een watermolecuul (H2O) bestaat uit twee waterstofatomen en een zuurstofatoom. Verder komen waterstofatomen veel voor in organische verbindingen en fossiele brandstoffen. Methaan (CH4), dat als bijproduct ontstaat bij de afbraak van organisch materiaal, is een belangrijke leverancier van waterstof voor de industrie.
Waterstof komt niet in de natuur voor, je moet het dus maken. Hiervoor zijn een aantal productiemethodes. De bekendste staan bekend onder:
- ‘grijs’
- ‘blauw’
- ‘groen’