Hidrogen, təmiz və çox yönlü bir enerji daşıyıcısı olaraq, dünya daha davamlı enerji mənbələrinə keçmək istədikdə əhəmiyyətli bir diqqət qazandı. Hidrogenin potensialının tətbiq edilməsində əsas mülahizələrdən biri də istehsal üsuludur. Bir neçə var Hidrogen istehsalının növləri Proseslər, hər biri özünəməxsus üstünlükləri və problemləri ilə. Bu yazıda hidrogen istehsalının müxtəlif üsullarını araşdıracağıq və müvafiq xüsusiyyətlərinə görə araşdıracağıq.

1. Buxar metan islahatı (SMR)

Buxar metan islahatı, qlobal hidrogen tədarükünün təxminən 95% -ni təşkil edən hidrogen istehsalı, mühasibat uçotu üçün ən çox yayılmış metoddur. Bu proses hidrogen və karbonmonoksit istehsal etmək üçün təbii qazın yüksək temperaturlu buxarı ilə reaksiya göstərməyi əhatə edir. Yaranan qarışıq daha sonra təmiz hidrogen əldə etmək üçün daha da işlənir. SMR səmərəliliyi və səmərəliliyinə görə bəyənilir, ancaq karbon qazının buraxılması ilə nəticələndiyi üçün karbon-neytral bir proses olmadığını qeyd etmək vacibdir.

2. elektroliz

Elektroliz, suyu hidrogen və oksigenə bölmək üçün elektrik enerjisindən istifadə edən bir prosesdir. Elektrolizin iki əsas növü var: qələvi elektrolizi və proton mübadiləsi membran (pem) elektroliz. Alkalin elektrolizi bir neçə onilliklər ərzində istifadə edilmişdir və etibarlılığı ilə tanınır, pem elektrolizi isə daha yüksək səmərəlilik və rahatlıq üçün potensialına görə dartma alır. Elektroliz bərpa edilə bilən hidrogen istehsalı üçün əsas iddiaçı halına gətirən enerji mənbələri ilə təchiz edilə bilər.

3. Biokütlə qazlaşdırılması

BioSas qazlaşdırılması, ağac fişləri, kənd təsərrüfatı qalıqları və ya termokimyəvi bir proses vasitəsilə synthis qazı (Synga) kimi tullantılar kimi üzvi materialları çevirməyi əhatə edir. Daha sonra syngas hidrogen istehsal etmək üçün islah edilə bilər. BioSass Qazlaşdırma üzvi tullantı materiallarından istifadə etməkdən üstünlüyü təklif edir və davamlı olaraq idarə olunduqda istixana qaz tullantılarının azaldılmasına kömək edə bilər. Bununla birlikdə, Feedstock mövcudluğunu və maddi-texniki problemlərin diqqətlə nəzərdən keçirilməsini tələb edir.

4. Fotobioloji su parçalanması

Bu yenilikçi yanaşma günəş işığını istifadə etmək və suyu hidrogen və oksigen halına gətirmək üçün fotosintetik mikroorqanizmlərdən və ya mühəndis bakteriyalardan istifadə edir. İnkişafın ilk mərhələlərində olsa da, fotobioloji su parçalanması davamlı və bərpa olunan hidrogen istehsalı üçün vəd edir. Bu sahədə tədqiqat prosesin səmərəliliyini və genişliyinin genişləndirilməsinə diqqət yetirilməsinə yönəldilmişdir.

5. termokimyəvi su parçalanması

Termokimyəvi su parçalanması bir sıra kimyəvi reaksiyalar vasitəsilə suyu hidrogen və oksigen halına gətirmək üçün yüksək temperaturdan istifadə edərək yüksək temperaturdan istifadə etməyi əhatə edir. Bu üsul tez-tez konsentratlaşdırılmış günəş enerjisi və ya digər istilik mənbələrindən istifadə edir. Termokimyəvi su parçalanması bərpa olunan enerji sistemləri ilə inteqrasiya olunmaq potensialına malikdir və davamlı fəaliyyət göstərə bilər, onu davamlı hidrogen istehsalı üçün aktiv tədqiqat sahəsi halına gətirir.

6. nüvə hidrogen istehsalı

Nüvə enerjisi yüksək temperaturlu elektroliz və ya termokimyəvi proseslər vasitəsilə hidrogen istehsal etmək üçün istifadə edilə bilər. Nüvə reaktorları tərəfindən yaradılan yüksək temperatur buxar buxar elektrolizində istifadə edilə bilər, nüvə istiliyi isə termokimyəvi su parçalanmasına səbəb ola bilər. Nüvə hidrogen istehsalı istixana qazı tullantıları olmadan ardıcıl və etibarlı elektrik enerjisi istehsalının üstünlüyü təklif edir, lakin təhlükəsizlik və tullantıların idarə olunması ilə bağlı mülahizələri də artırır.

Sonda hidrogen istehsalının müxtəlif üsulları təmiz enerjiyə artan tələbatın artması üçün bir sıra imkanlar təklif edir. Hər bir yanaşma öz üstünlükləri və problemlər toplusunu təqdim edir və davam edən tədqiqat və yenilik bu prosesləri optimallaşdırmaq və miqyasda davamlı hidrogen istehsalına doğru irəliləmək üçün vacibdir. Qlobal Decarbonizasiyaya yönəlmiş, hidrogenin təmiz enerji keçidlərinin əsas qüvvəsi kimi hidrogenin rolu getdikcə görülən, hidrogen istehsal texnologiyalarında daha da inkişaf etdirməyə hazırlaşır.