Nell'industria, quali sono i composti di idrogeno più importanti?
Nell'industria, di gran lunga, il più importante dei composti dell'idrogeno in uso in tutto il mondo è l'acqua dolce, seguita da vicino da una varietà di prodotti a base di idrocarburi a base di petrolio. Nel 2011, le stime del consumo di acqua su base globale equivalgono ogni anno a 68 miliardi di metri cubi. L'acqua basata sull'evapotraspirazione (ET), la forma rinnovabile acquisita dalla superficie superficiale e dal deflusso, rappresenta 18 miliardi di metri cubi, mentre i restanti 40 miliardi provengono da acque sotterranee fossili non rinnovabili. Con il 23% di questo usato per scopi industriali, ogni anno circa 15 miliardi di metri cubi di acqua dolce sono usati come prodotti chimici industriali. Si stima che almeno il 28% di tutta l'acqua dolce disponibile sul pianeta sia destinato all'uso umano, di cui il 69% è destinato all'agricoltura, il 23% all'industria e l'8% all'utilizzo domestico.
Il petrolio è chiaramente il secondo più importante dei composti dell'idrogeno per l'industria. Il consumo di petrolio in tutto il mondo da parte delle prime 15 nazioni, incluso il gruppo di nazioni dell'Organizzazione dei paesi esportatori di petrolio (OPEC), è stato stimato nel 2008 a circa 3,4 miliardi di metri cubi all'anno, ovvero 20 miliardi di barili all'anno. Il consumo di combustibili fossili è aumentato di circa il 2% all'anno fino al 2009, quando è sceso come media globale per la prima volta in 30 anni. La maggior parte di questo declino è avvenuta nelle nazioni occidentali che hanno mostrato crisi economiche, mentre l'uso complessivo dei composti dell'idrogeno a base di petrolio delle nazioni in via di sviluppo ha continuato a crescere. Nel 2009, la Cina è diventata il maggiore consumatore di energia, responsabile del 18% del consumo mondiale di energia.
L'uso dell'acqua per l'industria varia ampiamente in base alla regione. L'Africa nel suo insieme utilizza solo circa il 5% della sua acqua dolce per l'industria, mentre in Europa il 54% dell'acqua dolce viene utilizzata come composto industriale. L'industrializzazione delle nazioni in via di sviluppo rispetto all'agricoltura come forma primaria di crescita economica sta rapidamente aumentando la domanda di acqua. La Banca mondiale calcola che, nel 2025, verranno utilizzati annualmente 228 miliardi di metri cubi di acqua, con una crescita media del consumo di acqua per scopi di produzione industriale ed energetica di circa il 4,2% all'anno. Il 2025 esitmate rappresenta il 70% di tutta l'acqua dolce disponibile sul pianeta, lasciando una piccola parte disponibile per i processi e gli ecosistemi naturali.
La chimica dell'idrogeno continuerà ad essere essenziale per la crescita industriale, anche se le nuove tecnologie energetiche sostituiranno quelle basate sul petrolio. I biocarburanti come l'etanolo sono anche in gran parte composti dell'idrogeno, con una formula chimica di C 2 H 6 O. L'etanolo, il biodiesel e altri sostituti del petrolio sono raffinati da prodotti vegetali come soia o olio di palma e mais. Ciò aumenta ulteriormente l'uso di acqua dolce nel processo industriale di produzione di tali composti idrogeno.