水素生成のさまざまな方法は何ですか？

水素生成のさまざまな方法は、ソース物質、最終生成物が純粋な水素であるか、ある種の水素化合物であるか、およびその使用目的によって異なります。 ロケットまたは圧縮液体燃料電池車用の水素燃料の生成は、比較的単純でよく知られた電気分解プロセスで行うことができ、電流を流すことで水を帯電した酸素と水素原子に分割します。 水ベースの媒体での水素生成の他の形態には、アンモニアボランを使用した加水分解、および硫黄-ヨウ素を導入して原子炉で水素を生成し、硫黄-ヨウ素化合物を後で使用するために保持する修正熱化学熱分解が含まれます。

電気を生成する固体酸化物燃料電池（SOFC）は、液体水を必要とせずにプロセスで水素化合物を使用および生成する代替エネルギーオプションです。 入力は天然ガスで、二酸化炭素と電気を出力できることを除いて、バッテリーのように動作します。 固体燃料電池には多くのバリエーションが存在し、そのほとんどは高温とプラチナのような高価な重金属の使用を伴います。 新しい形態の水素燃料電池は、水を使用し、プラチナの代わりにはるかに安価なモリブデン化合物金属を使用し、プラチナを使用するよりも70倍安く、海水を使用して動作します。

バルクで水素を生成するはるかに遅い方法には、発酵などの生物学的プロセス、および動作するために光の存在を必要としない暗発酵の使用が含まれます。 電気水生成と呼ばれる微生物反応は、廃水から水素を生成できます。 水素生成のための藻類などの植物の使用も開発中です。 2005年、米国の国立再生可能エネルギー研究所（NREL）の藻類研究者は、水素生成プロジェクトにより、コストを1キログラムあたり2.80ドル（USD）に下げ、ガソリンとの競争力を高めます。

水素を生成する別の新しい方法は、太陽電池の電力を使用することです。 太陽集光器セルは、華氏2,012°（摂氏1,100°）を超える高温で動作する固体酸化物に電気エネルギーを送ります。 太陽エネルギーの50％が水素エネルギーの同等の値に変換されると予想されます。 コストは1ワットあたり0.85米ドル（USD）と低く、風力発電システムの効率に匹敵する可能性があるため、これは水素生成のために研究されています。 水素の生成は、多くの低コスト、ローテク、またはハイコスト、ハイテクの手段で行うことができ、現在の研究では、遠い将来ではなく、実用的な代替エネルギーとなっています。