Wat zijn in de industrie de belangrijkste waterstofverbindingen?
In de industrie is verreweg de belangrijkste waterstofverbinding die wereldwijd wordt gebruikt zoet water, op de voet gevolgd door een verscheidenheid aan op aardolie gebaseerde koolwaterstofproducten. In 2011 zijn de schattingen van het waterverbruik op wereldbasis jaarlijks gelijk aan 68 miljard kubieke meter. Water op basis van evapotranspiratie (ET), de hernieuwbare vorm verkregen uit oppervlakteland en afvoer, is goed voor 18 miljard kubieke meter, terwijl de resterende 40 miljard afkomstig is van fossiel grondwater dat niet hernieuwbaar is. Aangezien 23% hiervan voor industriële doeleinden wordt gebruikt, wordt elk jaar ongeveer 15 miljard kubieke meter zoet water als industriële chemische stof gebruikt. Naar schatting is minimaal 28% van al het beschikbare zoet water op de planeet bestemd voor menselijk gebruik, waarvan 69% wordt toegewezen aan de landbouw, 23% aan de industrie en 8% aan huishoudelijk gebruik.
Aardolie is duidelijk de tweede belangrijkste waterstofverbinding voor de industrie. Het olieverbruik wereldwijd door de top 15 van landen, waaronder de OPEC-groep (Organisation of Petroleum Exporting Countries), werd in 2008 geschat op ongeveer 3,4 miljard kubieke meter per jaar, of 20 miljard vaten per jaar. Het fossiele brandstofverbruik steeg met ongeveer 2% per jaar tot 2009, toen het voor het eerst in 30 jaar als een wereldwijd gemiddelde daalde. Het grootste deel van deze daling was in westerse landen die een economische crisis vertoonden, terwijl het algehele gebruik van waterstofverbindingen op basis van aardolie bleef groeien. In 2009 werd China de grootste energieverbruiker, verantwoordelijk voor 18% van het wereldwijde energieverbruik.
Watergebruik voor de industrie varieert sterk per regio. Afrika als geheel gebruikt slechts ongeveer 5% van zijn zoet water voor de industrie, terwijl in Europa 54% van zoet water wordt gebruikt als een industriële verbinding. Industrialisatie van ontwikkelingslanden boven landbouw als de primaire vorm van economische groei verhoogt snel de vraag naar water. De Wereldbank berekent dat in 2025 jaarlijks 228 miljard kubieke meter water zal worden gebruikt, met een gemiddelde groei van het watergebruik voor industriële en energieproductiedoeleinden van ongeveer 4,2% per jaar. De esitmate van 2025 is goed voor 70% van al het beschikbare zoete water op de planeet, waardoor een kleine fractie beschikbaar blijft voor natuurlijke processen en ecosystemen.
Waterstofchemie blijft essentieel voor industriële groei, zelfs als nieuwe energietechnologieën die op aardoliebasis vervangen. Biobrandstoffen zoals ethanol zijn ook grotendeels waterstofverbindingen, met een chemische formule van C 2 H 6 O. Ethanol, biodiesel en andere petroleumvervangers worden geraffineerd uit plantaardige producten zoals soja of palmolie en maïs. Dit verhoogt verder het gebruik van zoet water in het industriële proces voor het produceren van dergelijke waterstofverbindingen.