Jakie są różne metody generowania wodoru?
Różne metody wytwarzania wodoru są liczne, w zależności od materii źródłowej, czy produktem końcowym będzie czysty wodór, czy jakiś związek wodoru i jakie są jego zamierzone zastosowania. Wytwarzanie paliwa wodorowego do rakiet lub samochodów ze sprężonymi ciekłymi ogniwami paliwowymi może odbywać się za pomocą stosunkowo prostego i dobrze znanego procesu elektrolizy, dzieląc wodę na naładowane atomy tlenu i wodoru poprzez przepuszczanie przez nią prądu elektrycznego. Inne formy generowania wodoru za pomocą ośrodka na bazie wody obejmują hydrolizę z użyciem amoniaku i boranu oraz zmodyfikowaną termochemiczną termolizę, w której jod siarki wprowadza się w celu wytworzenia wodoru w reaktorze jądrowym, a związek siarki i jodu zatrzymuje się następnie do dalszego wykorzystania.
Ogniwa paliwowe na tlenek stały (SOFC), które wytwarzają energię elektryczną, to kolejna opcja energii alternatywnej, która zarówno wykorzystuje, jak i wytwarza związki wodoru w procesie, nie wymagając ciekłej wody. Działają jak bateria, tyle że ich wejściem może być gaz ziemny i wyjściowy dwutlenek węgla i energia elektryczna. Istnieje wiele odmian stałych ogniw paliwowych, z których większość polega na stosowaniu wysokich temperatur i pewnego rodzaju drogiego metalu ciężkiego, takiego jak platyna. Nowa forma wodorowego ogniwa paliwowego wykorzystuje wodę i zastępuje platynę znacznie tańszym metalicznym związkiem molibdenu i jest 70 razy tańsza niż użycie platyny, a jednocześnie może działać z wykorzystaniem wody morskiej.
Znacznie wolniejsze metody generowania wodoru luzem obejmują stosowanie procesów biologicznych, takich jak fermentacja i ciemna fermentacja, która nie wymaga obecności światła do działania. Reakcje drobnoustrojowe, zwane elektrohydogenezą, mogą generować wodór ze ścieków. Rozwijane jest także stosowanie roślin takich jak glony do wytwarzania wodoru. W 2005 r. Naukowcy zajmujący się algami w Narodowym Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL) w amerykańskim projekcie ich projektu generowania wodoru obniżą koszt do 2,80 USD za kilogram, czyniąc go konkurencyjnym wobec benzyny.
Inną nowatorską metodą wytwarzania wodoru jest wykorzystanie energii elektrycznej z ogniwa słonecznego. Ogniwa koncentratora słonecznego kierują energię elektryczną do stałego tlenku, który działa w wysokiej temperaturze, przekraczającej 2012 ° Fahrenheita (1100 ° Celsjusza). Oczekuje się, że 50% energii słonecznej zostanie przetworzone na równoważną wartość w energii wodoru. Jest to badane pod kątem wytwarzania wodoru, ponieważ koszty mogą być tak niskie, jak 0,85 USD (USD) na wat, co jest porównywalne z wydajnością systemów energii wiatrowej. Wytwarzanie wodoru może odbywać się wieloma tanimi, mało zaawansowanymi technologicznie lub wysokimi kosztami zaawansowanymi technologicznie, a obecne badania sprawiają, że jest to praktyczna alternatywna energia dzisiaj, a nie w odległej przyszłości.