1. 증기 메탄 개혁 (SMR)
* 과정 : 이것은 수소를 생산하는 데 가장 널리 사용되는 방법입니다. 천연 가스 (메탄)에 촉매의 존재하에 고온 (700-1000 ° C)에서 증기와 반응하는 것을 포함합니다. 반응은 수소, 이산화탄소 및 소량의 일산화탄소를 생성합니다.
* 반응 : ch 4 + h 2 O → Co + 3H 2
* 장점 : 높은 수소 수율, 비교적 저렴한 확립 된 기술.
* 단점 : 이산화탄소를 생산하고 화석 연료에 의존하는 고 에너지 투입이 필요합니다.
2. 탄화수소의 부분 산화
* 과정 : SMR과 유사하지만 증기 대신 산소가 사용됩니다. 이 방법은 나프타 또는 프로판과 같은 무거운 탄화수소에 적합합니다.
* 반응 : c n H 2n+2 + (n/2) o 2 → nco + (n + 1) H 2
* 장점 : 보다 유연한 공급 원료 옵션, SMR보다 높은 수소 수율.
* 단점 : 일산화탄소를 생산하고, 높은 에너지 입력이 필요하며, 온실 가스 배출에 기여합니다.
3. 석탄 가스화
* 과정 : 석탄은 고온에서 증기 및 산소와 반응하여 일산화탄소와 수소의 혼합물 인 신 가스를 생성합니다.
* 장점 : 천연 가스 기반 방법보다 저렴한 비용, 저렴한 비용을 활용할 수 있습니다.
* 단점 : 상당한 이산화탄소 배출량을 생성하며, 높은 에너지 수요로 복잡한 프로세스를 생성합니다.
4. 전기 분해
* 과정 : 전기를 사용하여 수 분자를 수소와 산소로 분할합니다.
* 반응 : 2H 2 O → 2H 2 + o 2
* 장점 : 순수한 수소를 생산하고 재생 가능한 에너지 원인 제로 배출량을 사용할 수 있습니다.
* 단점 : 높은 에너지 요구 사항, 값 비싼 기술, 제한된 확장 성.
5. 바이오 매스 가스화
* 과정 : 석탄 가스화와 유사하지만 바이오 매스를 공급 원료로 사용합니다.
* 장점 : 지속 가능한 수소 생산을위한 재생 가능한 바이오 매스, 탄소 중립, 잠재력을 활용합니다.
* 단점 : 화석 연료, 기술적 문제에 비해 수소 수율이 낮아집니다.
6. 열분해
* 과정 : 수소와 탄소를 생산하기 위해 매우 높은 온도 (1000 ° C 이상)에서 탄화수소의 분해.
* 장점 : 높은 수소 수율의 잠재력은 다양한 공급 원료를 이용할 수 있습니다.
* 단점 : 매우 높은 에너지 요구 사항, 비용이 많이 드는 기술.
7. 광촉매 물 분할
* 과정 : 햇빛과 광촉매를 사용하여 물을 수소와 산소로 분할합니다.
* 장점 : 직접 태양 구동 수소 생산, 탄소가없고 지속 가능성.
* 단점 : 여전히 개발 초기 단계에서 낮은 효율성.
가장 적합한 수소 생산 방법을 선택하면 공급 원료 가용성, 에너지 비용, 환경 규제 및 원하는 수소 순도와 같은 요인에 따라 다릅니다. 수소에 대한 수요가 증가함에 따라 기존 방법을 개선하고보다 지속 가능하고 효율적인 수소 생산을위한 새로운 기술을 개발하기위한 연구가 진행 중입니다.
