Виробництво водню
Одним з істотних переваг водневої енергетики є наявність безлічі способів виробництва водню. Це сприяє підвищенню енергетичної безпеки і зниження залежності від певних типів сировини. Виробництво водню може здійснюватися:
- способом парової конверсії метану і природного газу;
- за допомогою газифікації вугілля;
- за допомогою електролізу води;
- способом піролізу;
- методом часткового окислення;
- біотехнологічними способами.
На сьогоднішній день найдешевший і доступний спосіб - це парова конверсія. За прогнозами фахівців його використання буде мати місце на початковому етапі впровадження водневої економіки. Однак в майбутньому все ж таки знадобиться перехід на використання поновлюваних джерел енергії, тому що істотне скорочення викиду парникових газів є чи не головною причиною переходу до водневої енергетики. У такій якості можна використовувати сонячну енергію або енергію вітру, яка дозволяє здійснювати електроліз води.
Відео: Отримання водню в домашніх умовах.
Можливість зосередити виробництво водню на великих підприємствах передбачає зниження собівартості вироблення, але в той же час потрібні додаткові витрати на транспортування водню до спеціальних автозаправних станцій. Як варіант розглядається виробництво водню в малих масштабах безпосередньо на водневих АС.
Зараз водень отримують з багатьох джерел сировини. Далі розглянемо найбільш затребувані з них.
вуглеводні
На сьогоднішній день майже половина вироблення водню здійснюється методом парової конверсії природного газу (метану). Цей процес являє собою змішування метану з водяною парою при температурі 700 &minus- 1000 ° С під високим тиском при наявності каталізатора.
газифікація вугілля
Відео: Використання сонячного світу для отримання водню.
Газифікація вугілля є найстаршим способом видобутку водню. Процес відбувається так: нагрівається вугілля до температури 800 -1300 ° С в умовах відсутності кисню. FutureGen розробила проект нової водневої електростанції, заснованої на виробництві основного елемента таким способом. Її припускають незабаром побудувати в США.
біомаса
З біомаси водень добувають двома способами: біохімічним і термохимическим. При біохімічному виробництві водень виробляється різними бактеріями, наприклад, Rodobacter speriodes. Термохимический метод передбачає нагрівання біомаси до температури 500 - 800 ° С (деревні відходи) при відсутності доступу повітря. Результатом цього є виділення H2, CO і CH4.
сміття
Відео: Отримання водню плазмовим електролізом. Production of hydrogen by electrolysis of Plasma
Технологічний прогрес припускає знаходження нових методів вироблення водню, яким є виробництво водню зі сміття. Даний метод вже активно впроваджується в життя.
Хімічна реакція води з металами
Американський університет Purdue винайшов спосіб вироблення водню з води за допомогою використання сплаву алюмінію. Він передбачає формування пелетів зі сплаву галію з алюмінієм, які потім поміщаються в ємність з водою. Виникає хімічна реакція, в результаті якої виробляється водень.
електроліз води здійснюють водневі генератори, перетворюючи в електроенергію тепло від промислових установок або від навколишнього середовища і розкладаючи воду.
отримання водню з енергетичних джерел, таких як вітер, сонце, атомна енергія поки тільки досліджується вченими. Як показують дослідження, дані методи мають перспективу широкого використання в майбутньому. Їх впровадження планується здійснити в наступні кілька років. Звичайно спочатку собівартість водню, видобутого такими способами, буде високою, але потім її показник поступово досягне оптимальної позначки.
На даний момент водень використовується при виготовленні бензину, аміаку, а також без нього не обходиться виробництво перекису водню.
