Topmethoden voor waterstofproductie:technieken en toepassingen

De verschillende methoden voor het genereren van waterstof zijn talrijk, afhankelijk van de bron, of het eindproduct pure waterstof moet zijn of een soort waterstofverbinding, en wat de beoogde toepassingen ervan zijn. Het produceren van waterstofbrandstof voor raketten of auto's met gecomprimeerde vloeibare brandstofcellen kan worden gedaan door het relatief eenvoudige en bekende proces van elektrolyse, waarbij water wordt gesplitst in geladen zuurstof- en waterstofatomen door er een elektrische stroom doorheen te laten lopen. Andere vormen van waterstofproductie met een medium op waterbasis zijn hydrolyse met behulp van ammoniakboraan en gemodificeerde thermochemische thermolyse, waarbij zwavel-jodium wordt geïntroduceerd om waterstof te produceren in een kernreactor en de zwavel-jodiumverbinding daarna wordt vastgehouden voor verder gebruik.

Vaste-oxidebrandstofcellen (SOFC) die elektriciteit produceren, zijn een andere alternatieve energieoptie die waterstofverbindingen gebruikt en produceert in het proces, zonder dat er vloeibaar water nodig is. Ze werken als een batterij, behalve dat hun input aardgas kan zijn en koolstofdioxide en elektriciteit kan produceren. Er bestaan ​​veel variaties op vaste brandstofcellen, waarvan de meeste gepaard gaan met het gebruik van hoge temperaturen en een soort duur zwaar metaal zoals platina. Een nieuwe vorm van waterstofbrandstofcel gebruikt water en vervangt het platina door een veel goedkoper molybdeenverbindingsmetaal. Het is 70 keer goedkoper dan het gebruik van platina, terwijl het ook op zeewater kan werken.

Veel langzamere methoden om waterstof in bulk te genereren zijn onder meer het gebruik van biologische processen zoals fermentatie en donkere fermentatie, waarvoor geen licht nodig is om te werken. Microbiële reacties, elektrohydrogenese genoemd, kunnen waterstof uit afvalwater genereren. Ook het gebruik van planten zoals algen voor de opwekking van waterstof is in ontwikkeling. In 2005 projecteren algenonderzoekers van het National Renewable Energy Laboratory (NREL) in de VS dat hun waterstofopwekkingsproject de kosten zal terugbrengen tot $2,80 US Dollars (USD) per kilogram, waardoor het concurrerend zal worden met benzine.

Een andere nieuwe methode voor het genereren van waterstof is het gebruik van elektrische energie uit zonnecellen. Zonneconcentratorcellen kanaliseren elektrische energie naar een vast oxide dat werkt bij hoge temperaturen, hoger dan 2.012 ° Fahrenheit (1.100 ° Celsius). De verwachting is dat 50% van de zonne-energie wordt omgezet in een gelijkwaardige waarde aan waterstofenergie. Dit wordt onderzocht voor de opwekking van waterstof, omdat de kosten zo laag kunnen zijn als $ 0,85 US dollar (USD) per watt, wat vergelijkbaar is met de efficiëntie van door wind opgewekte energiesystemen. De opwekking van waterstof kan op vele goedkope, low-tech of dure, high-tech manieren worden gedaan, waarbij het huidige onderzoek het vandaag de dag tot een praktische alternatieve energie maakt, en niet in de verre toekomst.

About Mechanics streeft ernaar nauwkeurige en betrouwbare informatie te verstrekken. We selecteren zorgvuldig gerenommeerde bronnen en hanteren een rigoureus proces van factchecking om aan de hoogste normen te voldoen. Lees ons redactionele proces voor meer informatie over onze toewijding aan nauwkeurigheid.