Какие существуют способы получения водорода?

Различные методы получения водорода многочисленны, в зависимости от исходного материала, должен ли конечный продукт быть чистым водородом. или какое-то соединение водорода, и каково его предполагаемое использование. Производство водородного топлива для ракет или автомобилей на сжатых жидких топливных элементах может осуществляться с помощью относительно простого и хорошо известного процесса электролиза, расщепления воды на заряженные кислород и атомы водорода, пропуская через них электрический ток. Другие формы получения водорода с помощью среды на водной основе включают гидролиз с использованием боран аммиака и модифицированный термохимический термолиз, где сера-йод вводится для производства водорода в ядерном реакторе, а соединение серы и йода сохраняется впоследствии для дальнейшего использования.

Какие существуют способы получения водорода?
способы получения водорода

Твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ), производящие электроэнергию, представляют собой еще один вариант альтернативной энергетики, который одновременно использует и производит соединения водорода в процессе, не требуя жидкой воды. Они работают как батарея, за исключением того, что на входе может быть природный газ, а на выходе диоксид углерода и электричество. Существует множество вариантов твердотопливных элементов, большинство из которых связано с использованием высоких температур и дорогих тяжелых металлов, таких как платина. . Новая форма водородного топливного элемента использует воду и заменяет платину гораздо менее дорогим металлическим соединением молибдена, и в 70 раз дешевле, чем использование платины, при этом она может работать с использованием морской воды.

способы получения водорода

Гораздо более медленные методы производства водорода в больших количествах включают использование биологических процессов, таких как ферментация и ферментация в темноте, для работы которых не требуется присутствие света. Микробные реакции, называемые электрогидрогенезом, могут генерировать водород из сточных вод. Использование таких растений, как водоросли, для производства водорода также находится в разработке. В 2005 году исследователи водорослей из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) в США планируют, что их проект по производству водорода снизит стоимость до 2,80 долларов США (USD) за килограмм, что сделает его конкурентоспособным с бензином.

Еще один новый метод получения водорода заключается в использовании электроэнергии солнечных батарей. Ячейки солнечного концентратора направляют электрическую энергию на твердый оксид, который работает при высокой температуре, превышающей 2012° по Фаренгейту (1100° по Цельсию). Ожидается, что 50% солнечной энергии будет преобразовано в эквивалентное значение энергии водорода. Это исследуется для производства водорода, поскольку затраты могут составлять всего 0,85 доллара США (USD) за ватт, что сравнимо с эффективностью ветряных энергетических систем. Генерация водорода может производиться многими недорогими, низкотехнологичными или дорогостоящими высокотехнологичными средствами, при этом текущие исследования делают его практичной альтернативной энергией сегодня, а не в отдаленном будущем.