1. 증기 메탄 개혁 (SMR) :
* 과정 : 이것은 글로벌 수소 생산의 약 75%를 차지하는 가장 널리 퍼진 방법입니다. 천연 가스 (메탄)는 고온 (700-1000 ° C)에서 증기와 반응하고 니켈 촉매의 존재하에 압력을 반응합니다. 이것은 수소, 일산화탄소 및 이산화탄소의 혼합물을 생성합니다.
* 방정식 : ch 4 + h 2 O → Co + 3H 2
* 장점 : 고효율, 저렴한 비용, 쉽게 이용 가능한 공급 원료.
* 단점 : 중요한 Co 2 을 생성합니다 배출은 큰 에너지 입력이 필요합니다.
2. 부분 산화 :
* 과정 : 이 방법은 탄화수소 (천연 가스 또는 나프 타)를 고온 (1000-1500 ° C)에서 제한된 양의 산소와 반응하는 것을 포함합니다. 이것은 수소, 일산화탄소 및 이산화탄소의 혼합물을 산출합니다.
* 방정식 : ch 4 + 1/2o 2 → Co + 2H 2
* 장점 : SMR에 비해 다양한 공급 원료, 더 높은 수소 수율을 사용할 수 있습니다.
* 단점 : 더 높은 온도와 압력이 필요하며 여전히 Co 2 을 생성합니다 배출.
3. 석탄 가스화 :
* 과정 : 석탄은 고온에서 증기 및 산소와 반응하여 Syngas (수소와 일산화탄소의 혼합물)를 생성하기 위해 압력을 가졌다. 그런 다음 Syngas는 추가로 가공하여 수소를 분리합니다.
* 장점 : 풍부한 석탄 매장량, 유연한 공급 원료 옵션을 사용합니다.
* 단점 : 높은 Co 2 배출, 복잡한 처리 단계.
4. 전기 분해 :
* 과정 : 이 방법은 전기를 사용하여 물을 분할하는 것입니다 (H 2 o) 수소로 (H 2 ) 및 산소 (O 2 ).
* 방정식 : 2H 2 O → 2H 2 + o 2
* 장점 : Co 2 가없는 "녹색 수소"를 생성합니다 배출량은 재생 가능 에너지 원을 사용할 수 있습니다.
* 단점 : 현재 높은 비용, 에너지 효율은 전기 공급원에 따라 다릅니다.
5. 바이오 가스 개혁 :
* 과정 : 바이오 가스 (유기 폐기물로부터 생산 된 메탄)는 증기 메탄 개질 또는 부분 산화를 사용하여 수소를 생산하여 개혁 될 수있다.
* 장점 : 재생 가능한 바이오 가스를 사용하고 온실 가스 배출량을 줄입니다.
* 단점 : 바이오 가스의 가용성은 제한되어 있으며 종종 추가 처리가 필요합니다.
6. 기타 신흥 기술 :
* 광촉매 물 분할 : 이 방법은 햇빛을 사용하여 물을 수소와 산소로 분할합니다.
* 열 화학 물 분할 : 이 과정은 열을 사용하여 물을 수소와 산소로 분할합니다.
미래 추세 :
수소 생산의 미래는보다 지속 가능한 방법, 특히 재생 가능 에너지로 구동되는 전기 분해 및 바이오 가스 개혁 . 이러한 기술은 여전히 비용 효율성과 확장 성을 달성하기 위해 여전히 개발되고 최적화되고 있습니다.
수소 생산 방법의 선택은 공급 원료의 가용성, 에너지 비용, 환경 규정 및 특정 응용 프로그램과 같은 요소에 따라 다릅니다.
