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:

1. способом парової конверсії метану та природного газу;
2. за допомогою газифікації вугілля;
3. за допомогою електролізу води;
4. способом піроліза;
5. методом часткового окислення;
6. 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. Проте в майбутньому все ж знадобиться перехід на використання відновлювальних 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.

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 - 1000 ° С під високим тиском при наявності каталізатора.

Газифікація вугілля

Газифікація вугілля є найстарішим 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. Термохімічний метод передбачає нагрівання біомаси до температури 500 - 800 ° С (деревні відходи) при відсутності доступу повітря. Результатом цього є виділення H2, CO і CH4.

Сміття

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 із 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, добутого 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.