hoe wordt waterstof gemaakt Waterstofproductie beschrijft de reeks chemische processen voor het produceren van waterstof. De momenteel meest gebruikte methode voor het produceren van waterstof is het proces van stoomreforming van koolwaterstoffen.
4 referenties
Bukhari hervorming
Fossiele brandstoffen zijn de belangrijkste bron van waterstofproductie in de industrie. Het proces van stoomreforming kan worden toegepast op verschillende koolwaterstoffen, vooral op de eenvoudigste, zoals methaangas, of op aardgas.
Bij hoge temperaturen van 700-1100 °C wordt waterdamp, H2O, over methaan geleid in een endotherme reactie om syngas te geven, dat een mengsel is van waterstof en koolmonoxide.
CH4 + H2O → CO + 3H2
In een tweede fase worden extra hoeveelheden waterstof gegenereerd als gevolg van de exotherme reactie, een water-gasverschuivingsreactie:
CO + H2O → CO2 + H2
Tijdens deze reactie wordt een zuurstofatoom uit de toegevoegde waterdamp gestript om de CO te oxideren tot CO2. Dit oxidatieproces levert energie aan het medium. Het proces kan worden aangedreven door een deel van het methaan te verbranden.
Andere manieren om waterstof te produceren uit fossiele brandstoffen
gedeeltelijke oxidatie
Gedeeltelijke oxidatie van koolwaterstoffen kan worden uitgevoerd door een mengsel van brandstof en lucht in de reformer te brengen, dat waterstofrijk syngas genereert. Er kunnen twee soorten partiële oxidatieprocessen worden onderscheiden; Ze zijn thermische gedeeltelijke oxidatie (TPOX) of katalytische gedeeltelijke oxidatie (CPOX). De chemische reactie verloopt als volgt:
CnHm + n/2 O2 → nCO + m/2 H2
Plasma reparatie
Een van de moderne methoden voor de productie van waterstof is het gebruik van een plasmabrander om koolwaterstoffen te verbranden om ze om te zetten in roet en waterstofgas zonder de vorming van kooldioxide (CO2). Dit proces wordt het Kværner-proces genoemd, naar het Noorse bedrijf dat het in de jaren tachtig heeft uitgevonden.
Er wordt momenteel onderzoek gedaan naar de efficiëntie van deze methoden, die plasmavergassing worden genoemd.
uit water
elektrolyse
Waterstof wordt geproduceerd door de elektrolyse van water, maar op kleine industriële schaal. Er zijn drie typen waterelektrolysecellen: Solid Oxide Analysis Cells (SOEC's), Polymeric Membrane Analysis Cells (PEM's) en Alkaline Analysis Cells (AEC's).
Er zijn verschillende voorstellen om het energieverbruik dat nodig is voor het elektrolyseproces te verminderen door het elektrolyseproces uit te voeren bij hoge temperaturen, meestal rond de 800 °C, en tegelijkertijd een bron van deze energie veilig te stellen, zoals energie uit de verbranding van industrieel afval, uit nucleair planten, of uit geconcentreerde zonne-energie.
thermochemische cyclus
De thermochemische cyclusmethode combineert het gebruik van chemische en thermische bronnen om water te scheiden in zijn waterstof- en zuurstofcomponenten. Cyclus wordt gebruikt omdat de materialen die in dit proces worden gebruikt, worden gerecycled.
ferrosilicium methode
Ferrosilicium wordt gebruikt voor snelle en efficiënte waterstofproductie op kleine schaal. De methode omvat het gebruik van natriumhydroxide, ferrosilicium en water en deze met elkaar mengen. Een drukvat wordt gevuld met hydroxide en ferrosilicium, vervolgens worden afgemeten hoeveelheden water toegevoegd, wat resulteert in waterstof en waterdamp naast natriumsilicaat.
