1. 증기 메탄 개혁 (SMR)
* 과정 : 이것은 세계 수소 생산의 약 95%를 담당하는 지배적 인 방법입니다. 천연 가스 (주로 메탄)는 고온 (700-1000 ° C) 및 니켈 촉매의 존재 하에서 증기와 반응한다. 이것은 수소, 이산화탄소 및 일산화탄소의 혼합물을 생성합니다. 이어서, 일산화탄소는 물 가스 이동 반응에서 증기와 반응하여 더 많은 수소 및 이산화탄소를 생성한다.
* 프로 : 비교적 저렴하고 성숙한 기술.
* 단점 : 상당한 온실 가스 배출량 (CO2)을 생산합니다.
2. 부분 산화
* 과정 : 탄화수소 공급 원료 (천연 가스와 같은)는 고온 (1000-1300 ° C)에서 제한된 산소와 반응하여 수소, 일산화탄소 및 이산화탄소의 혼합물을 생성합니다. SMR과 유사하게, 물 가스 이동 반응은 더 많은 수소를 생성하는데 사용된다.
* 프로 : SMR보다 더 넓은 범위의 공급 원료를 사용할 수 있습니다.
* 단점 : SMR에 비해 더 높은 에너지 소비 및 온실 가스 배출량.
3. 석탄 가스화
* 과정 : 석탄은 고온 (900-1000 ° C)에서 증기 및 산소와 반응하여 수소, 일산화탄소 및 이산화탄소를 함유하는 합성 가스 (Syngas)를 생산합니다. 그런 다음 Syngas를 추가로 가공하여 수소를 생산할 수 있습니다.
* 프로 : 쉽게 구할 수 있고 풍부한 자원 (Coal)을 사용합니다.
* 단점 : 높은 온실 가스 배출, 복잡한 프로세스 및 석탄의 환경 영향에 대한 우려.
4. 전기 분해
* 과정 : 전기는 수 분자를 수소와 산소로 분할하는 데 사용됩니다.
* 유형 :
* 전해 : 이 전통적인 방법은 전기를 사용하여 화학 반응을 주도하여 수소와 산소 가스를 생성합니다.
* 양성자 교환 멤브레인 (PEM) : 이 최신 방법은 막을 사용하여 생산 된 수소와 산소를 분리합니다.
* 프로 : 특히 재생 가능한 전기 공급원을 사용할 때 저 배출 또는 제로 배출 수소 생산.
* 단점 : 현재 전기 가용성에 의해 제한되는 화석 연료 기반 방법에 비해 비용이 더 높습니다.
5. 다른 방법
* 바이오 매스 가스화 : 석탄 가스화와 유사하지만 석탄 대신 바이오 매스를 사용합니다.
* 바이오-히드로겐 생산 : 생물학적 과정을 사용하여 유기 폐기물로부터 수소를 생산합니다.
* 열 분해 : 고온 열은 수 분자를 수소와 산소로 분해하는 데 사용됩니다.
수소 생산의 미래
지속 가능하고 깨끗한 수소 생산 방법의 필요성은 기후 변화를 완화하는 데 중요합니다. 연구 개발은 재생 가능 에너지 원에 의해 구동되는 전기 분해 방법의 효율성 및 비용 효율성 향상에 중점을 둡니다. 이것은 수소 경제를 달성하는 데 중요한 역할을하여 화석 연료에 대한 의존도를 줄일 것으로 예상됩니다.
