Jakie są metody produkcji wodoru?

Wodór jest wytwarzany jako produkt uboczny procesów przemysłowych lub zbierany jako oddzielny proces do wykorzystania w wodorowych ogniwach paliwowych. Produkcja wodoru odbywa się na kilka różnych sposobów. Niektóre z najczęstszych metod obejmują reforming parowy, pinch wodorowy, elektrolizę i termolizę lub produkcję biowodór.
Reforming parowy jest najpowszechniejszym procesem stosowanym do zbierania wodoru wytwarzanego w ramach procesów przemysłowych. Wykorzystując nikiel jako katalizator, para wodna oddziałuje z metanolem w wysokich temperaturach, wytwarzając wodór i tlenek węgla. W niższych temperaturach powstały tlenek węgla można dalej reformować w celu wytworzenia wodoru i dwutlenku węgla. Ta metoda produkcji wodoru ma wydajność od 65% do 75%.

Kolejną metodą produkcji wodoru jest szczypanie wodorowe. Proces ten zmienia wykorzystanie wodoru w obszarach samego procesu hydrokrakingu. Celem jest stworzenie końcowego procesu, który nie wytwarza ani nie emituje wodoru. Nadmiar wodoru jest wychwytywany i wykorzystywany do innych celów.

Elektroliza i termoliza służą do produkcji wodoru na poziomie przemysłowym. Ta metoda, zwana także rozszczepianiem wody, oddziela cząsteczki wodoru od cząsteczek tlenu w wodzie, przepuszczając przez wodę prąd elektryczny. Chociaż część procesu polegająca na elektrolizie może być skuteczna bez dodatkowego ciepła, wysokie temperatury termolizy sprawiają, że wydajność wodoru jest znacznie większa. W niektórych przypadkach zamiast wody użyto moczu, dzięki czemu proces jest o 332% bardziej wydajny.

Produkcja biowodoru wytwarza użyteczny wodór w wyniku procesów biologicznych. Wykorzystując fermentację, reakcje enzymatyczne i elektrohydrogenezę, wodór można wytwarzać z materiałów biologicznych i produktów odpadowych. Fermentacja wykorzystuje bakterie do rozkładania materiałów biologicznych, wytwarzając w tym procesie wodór. Reakcje enzymatyczne wykorzystują enzymy do tworzenia wodoru z produktów cukrowych. Elektrohydrogeneza to proces bioelektrolizy, który jest wynikiem drobnoustrojów i rozkładu ścieków lub materiałów roślinnych.

Chociaż jest już wykorzystywany jako czysty zasób energii do zasilania niektórych procesów przemysłowych, należy opracować opłacalne metody masowej produkcji wodoru, aby był naprawdę postrzegany jako konkurencyjna opcja paliwowa. Poprzez dalszy rozwój i badania metod produkcji wodoru możliwe jest stworzenie gospodarki opartej na wodorze, zmniejszając zależność od paliw kopalnych. W miarę odkrywania lepszych i wydajniejszych metod produkcji wodoru zasoby te mogą być wykorzystywane jako alternatywne źródła paliw. To alternatywne paliwo może być wykorzystywane do zasilania samochodów wodorowych, urządzeń przemysłowych i innych urządzeń czystej energii.