إنتاج الهيدروجين

واحدة من المزايا الهامة للطاقة الهيدروجين هو توافر مجموعة متنوعة من الطرق لإنتاج الهيدروجين. ويسهم ذلك في تحسين أمن الطاقة وتقليل الاعتماد على أنواع معينة من المواد الخام. إنتاج الهيدروجين يمكن القيام بها:

1. طريقة لتحويل البخار من غاز الميثان والغاز الطبيعي.
2. عن طريق تغويز الفحم.
3. بواسطة التحليل الكهربائي للمياه.
4. طريقة الانحلال الحراري.
5. بواسطة طريقة الأكسدة الجزئية.
6. أساليب التكنولوجيا الحيوية.

حتى الآن، وأرخص وسيلة أكثر بأسعار معقولة هو تحويل البخار. ووفقا لتوقعات الاخصائيين، سيتم استخدامه في المرحلة الأولى من إدخال اقتصاد الهيدروجين. ومع ذلك، ستظل هناك حاجة في المستقبل إلى الانتقال إلى استخدام مصادر الطاقة المتجددة، لأن الانخفاض الكبير في انبعاثات غازات الدفيئة هو تقريبا السبب الرئيسي للانتقال إلى طاقة الهيدروجين. في هذه القدرات، يمكنك استخدام الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح، والذي يسمح للتحليل الكهربائي للمياه.

وتنطوي القدرة على تركيز إنتاج الهيدروجين في المنشآت الكبيرة على انخفاض في تكلفة الإنتاج، ولكن في الوقت نفسه، يلزم تكبد تكاليف إضافية لنقل الهيدروجين إلى محطات البنزين الخاصة. كمتغير، يعتبر إنتاج الهيدروجين على نطاق صغير مباشرة لهيدروجين أس.

الآن يتم الحصول على الهيدروجين من العديد من مصادر المواد الخام. المقبل، والنظر في الأكثر شعبية منهم.

الهيدروكربونات

وحتى الآن، يتم تقريبا نصف إنتاج الهيدروجين بواسطة طريقة تحويل بخار الغاز الطبيعي (الميثان). هذه العملية هي خلط الميثان مع البخار عند درجة حرارة 700-1000 درجة مئوية تحت ضغط عال في وجود محفز.

تغويز الفحم

تغويز الفحم هو أقدم طريقة لاستخراج الهيدروجين. العملية هي كما يلي: يتم تسخين الفحم إلى درجة حرارة 800 -1300 درجة مئوية في غياب الأكسجين. وقد وضعت فوتيرجن مشروع لمحطة توليد الطاقة الهيدروجينية الجديدة، على أساس إنتاج العنصر الرئيسي في هذا الطريق. ومن المتوقع أن يتم بناؤها في الولايات المتحدة قريبا.

الكتلة الحيوية

من استخراج الكتلة الحيوية الهيدروجين بطريقتين: البيوكيميائية والكيميائية الحرارية. في إنتاج البيوكيميائية، يتم إنتاج الهيدروجين من قبل البكتيريا المختلفة، على سبيل المثال، رودوبياكتر سبيريوديس. الطريقة الحرارية الكيميائية ينطوي على تسخين الكتلة الحيوية إلى درجة حرارة 500-800 درجة مئوية (نفايات الخشب) في غياب الوصول الجوي. والنتيجة هي فصل H2، كو والميثان.

قمامة

ويشمل التقدم التكنولوجي إيجاد طرق جديدة لإنتاج الهيدروجين، وهو إنتاج الهيدروجين من الحطام. ويجري بالفعل تنفيذ هذه الطريقة بالفعل.

تفاعل كيميائي للماء مع المعادن

اخترعت جامعة أمريكية بوردو طريقة لتوليد الهيدروجين من الماء باستخدام سبيكة من الألومنيوم. أنه ينطوي على تشكيل الكريات من سبائك الغاليوم مع الألومنيوم، والتي يتم وضعها بعد ذلك في وعاء من الماء. هناك تفاعل كيميائي، ونتيجة لذلك يتم إنتاج الهيدروجين.

يتم التحليل الكهربائي للمياه من قبل مولدات الهيدروجين، وتحويلها إلى حرارة الكهرباء من المنشآت الصناعية أو من البيئة والمياه المتحللة.

إن إنتاج الهيدروجين من مصادر الطاقة مثل الرياح والشمس والطاقة الذرية يتم التحقيق فيه من قبل العلماء فقط. وكما تبين البحوث، فإن هذه الأساليب لديها احتمال الاستخدام الواسع النطاق في المستقبل. ومن المزمع تنفيذها في السنوات القليلة المقبلة. وبطبيعة الحال، في البداية التكلفة الأولية للهيدروجين التي تنتجها هذه الأساليب ستكون عالية، ولكن بعد ذلك مؤشرها سوف تصل تدريجيا إلى المستوى الأمثل.

في هذه اللحظة، ويستخدم الهيدروجين في تصنيع البنزين والأمونيا، وأيضا دون إنتاج بيروكسيد الهيدروجين.