إنتاج الهيدروجين

واحدة من المزايا الأساسية للهيدروجينالطاقة هي توافر مجموعة متنوعة من الطرق لإنتاج الهيدروجين. هذا يساهم في تحسين أمن الطاقة وتقليل الاعتماد على أنواع معينة من المواد الخام. يمكن تنفيذ إنتاج الهيدروجين:

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

حتى الآن ، وأرخص وبأسعار معقولةالطريقة هي تحويل البخار. وفقا لتوقعات المتخصصين ، سيتم استخدامها في المرحلة الأولية من إدخال اقتصاد الهيدروجين. ومع ذلك ، في المستقبل ، لا يزال هناك حاجة إلى الانتقال إلى استخدام مصادر الطاقة المتجددة ، لأن الانخفاض الكبير في انبعاث غازات الدفيئة هو السبب الرئيسي في الانتقال إلى طاقة الهيدروجين. في هذه السعة ، يمكنك استخدام الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح ، والتي تسمح للتحليل الكهربائي للماء.

القدرة على تركيز إنتاج الهيدروجينفي الشركات الكبيرة ينطوي على انخفاض في تكلفة الإنتاج ، ولكن في الوقت نفسه ، هناك حاجة لتكاليف إضافية لنقل الهيدروجين إلى محطات البنزين الخاصة. كتنوع ، يعتبر إنتاج الهيدروجين في المقاييس الصغيرة مباشرة على الهيدروجين AS.

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

الهيدروكربونات

حتى الآن ، ما يقرب من نصف الناتجيتم تنفيذ الهيدروجين بواسطة طريقة تحويل البخار للغاز 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 طريقةاستخراج الهيدروجين. هذه العملية هي كما يلي: يتم تسخين الفحم إلى درجة حرارة 800-1300 درجة مئوية في غياب الأكسجين. طورت شركة FutureGen مشروعًا لمحطة طاقة هيدروجين جديدة تعتمد على إنتاج العنصر الرئيسي بهذه الطريقة. ومن المتوقع أن يتم بناؤه في الولايات المتحدة قريبًا.

الكتلة الحيوية

من الكتلة الحيوية ، يتم استخراج الهيدروجين بطريقتين: الكيمياء الحيوية والحرارية. في الإنتاج البيوكيميائي ، يتم إنتاج الهيدروجين عن طريق البكتيريا المختلفة ، على سبيل المثال ، Speriodes Rodobacter. تتضمن الطريقة الحرارية الكيميائية تسخين الكتلة الحيوية إلى درجة حرارة تتراوح من 500 إلى 800 درجة مئوية (نفايات الخشب) في غياب الوصول إلى الهواء. والنتيجة هي فصل H2 ، CO و CH4.

قمامة

التقدم التكنولوجي ينطوي على إيجاد طرق جديدة لإنتاج الهيدروجين ، وهو إنتاج الهيدروجين من الحطام. هذه الطريقة يجري تنفيذها بالفعل.

التفاعل الكيميائي للمياه مع المعادن

اخترع الجامعة الأمريكية بوردو طريقةإنتاج الهيدروجين من الماء من خلال استخدام سبائك الألومنيوم. وهو ينطوي على تشكيل حبيبات من سبيكة من الغاليوم مع الألومنيوم ، والتي توضع بعد ذلك في وعاء من الماء. يحدث تفاعل كيميائي ، ينتج منه الهيدروجين.

يتم تنفيذ التحليل الكهربائي للماء بواسطة مولدات الهيدروجين ، وتحويله إلى حرارة كهربائية من المنشآت الصناعية أو من البيئة وتحلل المياه.

إنتاج الهيدروجين من مصادر الطاقة ،مثل طاقة الرياح والشمس والطاقة النووية فقط يجري التحقيق من قبل العلماء. كما تظهر الأبحاث ، فإن هذه الأساليب لديها إمكانية الاستخدام الواسع النطاق في المستقبل. ومن المخطط تنفيذها في السنوات القليلة المقبلة. بطبيعة الحال ، ستكون التكلفة الأولية للهيدروجين الناتجة عن مثل هذه الطرق عالية ، ولكن مؤشرها سوف يصل تدريجيا إلى المستوى الأمثل.

في الوقت الحاضر ، يستخدم الهيدروجين في تصنيع البنزين والأمونيا ، وكذلك بدونه ، وإنتاج بيروكسيد الهيدروجين.