Quali sono i metodi per la produzione di idrogeno?
L'idrogeno è prodotto come sottoprodotto di processi industriali o raccolto come processo separato per l'uso in celle a combustibile a idrogeno. La produzione di idrogeno viene realizzata con diversi mezzi. Alcuni dei metodi più comuni includono reforming a vapore, pizzico di idrogeno, elettrolisi e termolisi o produzione di bio idrogeno.
Il reforming a vapore è il processo più comune utilizzato per raccogliere l'idrogeno generato come parte dei processi industriali. Usando il nichel come catalizzatore, il vapore interagisce con il metanolo ad alte temperature per produrre idrogeno e monossido di carbonio. A temperature più basse, il monossido di carbonio risultante può essere ulteriormente riformato per produrre idrogeno e anidride carbonica. Questo metodo di produzione dell'idrogeno ha un tasso di efficienza dal 65% al 75%.
Un ulteriore metodo di produzione dell'idrogeno si chiama pizzico di idrogeno. Questo processo sposta l'uso dell'idrogeno in tutte le aree del processo di idro cracking stesso. L'obiettivo è quello di creare un processo finale che non produca o emetta idrogeno. L'eventuale idrogeno in eccesso viene catturato e utilizzato per altri scopi.
L'elettrolisi e la termolisi sono utilizzate per produrre idrogeno a livello industriale. Chiamato anche spaccatura dell'acqua, questo metodo separa le molecole di idrogeno dalle molecole di ossigeno nell'acqua passando la corrente elettrica attraverso l'acqua. Mentre la parte elettrolitica del processo può essere efficace senza calore aggiuntivo, le alte temperature della termolisi aumentano notevolmente la resa dell'idrogeno. In alcuni casi, l'urina è stata utilizzata al posto dell'acqua, rendendo il processo più efficiente del 332%.
La produzione di bioidrogeno crea idrogeno utilizzabile a seguito di processi biologici. Utilizzando la fermentazione, le reazioni enzimatiche e l'elettroidrogenesi, l'idrogeno può essere prodotto da materiali biologici e prodotti di scarto. La fermentazione utilizza batteri per abbattere i materiali biologici, producendo idrogeno nel processo. Le reazioni enzimatiche utilizzano enzimi per creare idrogeno dai prodotti dello zucchero. L'elettroidrogenesi è un processo di bioelettrolisi che è il risultato di microbi e della decomposizione di acque reflue o materiali vegetali.
Sebbene sia già utilizzato come risorsa di energia pulita per alimentare alcuni processi industriali, devono essere sviluppati metodi efficienti in termini di costi per la produzione di idrogeno alla rinfusa affinché possa essere vista come un'opzione di carburante competitiva. Con l'ulteriore sviluppo e ricerca dei metodi di produzione dell'idrogeno, è possibile creare un'economia basata sull'idrogeno, riducendo la dipendenza dai combustibili fossili. Man mano che vengono scoperti metodi migliori e più efficienti per la produzione di idrogeno, queste risorse possono essere utilizzate come fonti di combustibile alternative. Questo carburante alternativo può essere utilizzato per alimentare auto a idrogeno, attrezzature industriali e altri dispositivi a energia pulita.