Способы получения водорода

Активное развитие водородной энергетики стало возможным благодаря универсальности и эффективности водорода в роли энергоносителя. Все мы знаем, что водород — это один из самых перспективных чистых и устойчивых носителей энергии, который в качестве побочного компонента выделяет только воду без малейших выбросов углерода. Но каковы различные методы производства водорода?

Исходя из статистических данных, собранных Международным энергетическим агентством, стало очевидно, что в настоящее время мы находимся на водородной экономике. Сегодня водородная промышленность оценивается в 350 миллиардов долларов в год и цифра эта постоянно растет. Ежегодно мир производит 500 миллиардов кубометров этого газа.

Водород получают из возобновляемых источников энергии и ископаемого топлива, в частности методом парового риформинга метана, риформинга нефти, газификации угля, биомассы, биологических источников и электролиза воды. Сегодня мировое производство водорода на 96% основано на ископаемом топливе, в основном на паровом риформинге метана. Водород, получаемый таким способом, имеет более низкую чистоту и высокую концентрацию вредных парниковых газов.

Глобальные потребности в энергии для обеспечения продвижения вперед не могут сравниться с ограниченными запасами ископаемого топлива. Постоянно думая об устойчивом развитии и растущем населении, что все больше нагружает ресурсы Земли, ученые пытаются найти альтернативные способы получения водорода, которые не принесут вреда планете, а наоборот, обеспечат ее оздоровление. Одним из таких подходов является электролиз воды, который позволяет получать чистый газообразный водород без выбросов углерода.

Является ли электролиз воды эффективным способом для удовлетворения энергетических потребностей и устойчивого развития в будущем? Сегодня первостепенной задачей является обеспечение экономичности добычи водорода, который пока обходится дороже, чем применение природного газа в энергетике.

Газ без цвета и запаха в свободном состоянии — явление редкое. Сегодня 95% водорода производится либо из древесины, либо из ископаемых видов топлива, таких как природный газ и нефть. В настоящее время используются три типа производственного процесса.

Самым распространенным способом выделения водорода является риформинг природного газа при использовании пара высокой температуры. Под воздействием пара атомы углерода © в метане (CH4) отделяются. После двух последовательных реакций они преобразуются по отдельности с получением водорода (H2) и диоксида углерода.

Другой процесс — газификация. Древесный уголь состоит в основном из углерода и воды. Сжигаемый в реакторе при очень высокой температуре от 1200 до 1500 ° C древесный уголь выделяет газ, который отделяется и преобразуется в водород H2 и CO.

Водород может быть получен с помощью электролиза воды. Электрический ток используется для расщепления воды (H2O) на кислород (O2) и водород (H2). Этот метод не так экономичен, как использование ископаемого топлива. Водород, получаемый путем паровой конверсии метана, без учета расходов на распределение стоит около 1,5 евро за килограмм, что в три раза превышает стоимость природного газа. Водород, полученный с помощью электролиза, в настоящее время примерно в четыре раза дороже, даже без учета стоимости необходимой электроэнергии.

Только 1% водорода, производимого во Франции, получают с использованием технологии электролиза. Но по мере повышения спроса на водородную энергию и нужд, требующих более чистого водорода, горизонты технологий его производства расширяются.