수소 제조
우주에서 가장 가볍고 가장 풍부한 요소 인 수소는 다양한 방법으로 준비 할 수 있습니다. 몇 가지 일반적인 방법은 다음과 같습니다.
1. 물의 전기 분해 :
* 원리 : 물을 통해 전류를 통과하면 수소와 산소로 분해됩니다.
* 반응 : 2H O (L) → 2H₂ (g) + O₂ (g)
* 장점 : 고순도 수소를 얻을 수 있습니다.
* 단점 : 상당한 에너지 입력이 필요합니다.
2. 메탄의 증기 개혁 :
* 원리 : 메탄은 수소 및 일산화탄소를 생성하기 위해 촉매 (니켈)의 존재 하에서 고온에서 증기와 반응한다.
* 반응 : ch₄ (g) + h go (g) → Co (g) + 3h₂ (g)
* 장점 : 대규모 생산이 가능합니다.
* 단점 : 일산화탄소를 부산물로 생성하며, 추가로 가공해야합니다.
3. 탄화수소의 부분 산화 :
* 원리 : 제한된 산소의 존재하에 탄화수소 (천연 가스, 프로판 등)의 불완전한 연소는 수소와 일산화탄소를 생성합니다.
* 반응 : CₙHₙ + N/2 O₂ → NCO + (N + 1) HAL
* 장점 : 다양한 탄화수소와 함께 사용할 수 있습니다.
* 단점 : 일산화탄소를 부산물로 생성합니다.
4. 활성 금속의 산 반응 :
* 원리 : 아연 및 마그네슘과 같은 반응성 금속은 희석산 (염산과 같은)과 반응하여 수소 가스를 생성합니다.
* 반응 : Zn (S) + 2HCL (AQ) → ZnCl₂ (AQ) + H₂ (G)
* 장점 : 소규모 생산에 간단하고 편리합니다.
* 단점 : 금속 염을 부산물로 생성하면 수소의 순도는 다를 수 있습니다.
5. 금속의 물과의 반응 :
* 원리 : 나트륨 및 칼슘과 같은 특정 금속은 수소 가스를 생산하기 위해 물과 반응합니다.
* 반응 : 2NA (S) + 2H₂O (L) → 2NAOH (aq) + H₂ (g)
* 장점 : 소규모 생산에 쉽고 편리합니다.
* 단점 : 알칼리 수산화물을 부산물로 생성하며 반응은 상당히 활발 할 수 있습니다.
6. 금속 히드 라이드 사용 :
* 원리 : 금속 수 소화물 (예를 들어, 리튬 알루미늄 수 소화물, 붕소 나트륨)은 가열시 수소 가스를 방출하기 위해 분해됩니다.
* 반응 : lialh₄ (s) → lih (s) + al (s) + 3/2 h₂ (g)
* 장점 : 주문형 수소를 생성하는 데 사용할 수 있습니다.
* 단점 : 금속 히드 라이드는 비싸고 신중한 취급이 필요합니다.
참고 : 수소 생산 방법 선택은 생산 규모, 순도 요구 사항 및 자원 가용성과 같은 다양한 요인에 따라 다릅니다.
또한, 초점은 이제 다음과 같은 수소 생산을위한 지속 가능하고 깨끗한 방법으로 전환되고 있습니다.
* 재생 에너지 원을 사용한 물의 전기 분해 : 이 방법은 환경 친화적이며 고순도 수소를 생산할 수 있습니다.
* 물의 광촉매 분할 : 이 방법은 태양 에너지를 사용하여 물을 수소와 산소로 분할합니다.
이러한 발전은 수소를 실행 가능하고 지속 가능한 에너지 원으로서 더 깨끗한 미래를위한 길을 열고 있습니다.
