Природный газ, солнце и микробы: 4 способа производства водорода

В наше время водород становится все более важным и перспективным источником энергии, который может сыграть ключевую роль в достижении целей по снижению выбросов углерода и созданию устойчивой энергетической будущности. Для достижения этой цели необходимо разработать и усовершенствовать методы производства водорода. В этой статье мы рассмотрим четыре основных метода производства водорода, которые сегодня находятся в центре внимания экологически ориентированных исследователей и инженеров.

Термохимический процесс производства водорода является одним из наиболее распространенных и широко используемых методов. Этот метод основан на расщеплении молекул, содержащих водород, с использованием высоких температур и химических реакций. В качестве исходного сырья могут использоваться природные ресурсы, такие как природный газ или уголь.

Несмотря на свою надежность, этот метод имеет существенный недостаток — высокие выбросы углекислого газа (CO2), что делает его несовместимым с амбициозными целями по снижению выбросов парниковых газов.

Электролитические процессы являются более экологически чистым методом производства водорода. В этих процессах электрический ток пропускается через электролизеры, которые расщепляют молекулы воды на кислород и водород. Полученный водород можно использовать как высокоэффективное топливо.

Щелочные электролизеры в настоящее время наиболее распространены на рынке экологически чистого водорода и доступны для коммерческого использования уже многие годы. Однако эффективность этих процессов зависит от источника электроэнергии, который может быть не всегда экологически чистым.

Прямое расщепление воды на солнце — это метод, который использует солнечную энергию для расщепления молекул воды на кислород и водород. Эта технология находится на стадии исследования, но представляет собой многообещающую альтернативу для устойчивого производства водорода. Она включает в себя фотоэлектрохимические и фотобиологические процессы, которые могут стать ключевыми элементами будущей водородной индустрии.

Биологические процессы основаны на биологических реакциях микроорганизмов, которые производят водород как побочный продукт. Эти микроорганизмы могут быть использованы для обработки различных сырьевых материалов, таких как биомасса, и выделения водорода. Эффективность и производительность таких систем могут быть увеличены с помощью отбора оптимальных штаммов микроорганизмов и генной модификации для достижения желаемых метаболических процессов.

В зависимости от конкретных условий и требований, каждый из этих методов может быть наиболее подходящим для производства водорода. Однако для достижения целей по увеличению производства «зеленого» водорода и снижению выбросов CO2, необходимо дальнейшее исследование и инновации в этой области.

Удешевление зеленого водорода имеет потенциал перевернуть нефтегазовую промышленность Азии. Он предоставляет экологически чистую альтернативу ископаемому топливу и может стать краеугольным камнем декарбонизации региона.