Hidrogen təmiz və çox yönlü enerji daşıyıcısı kimi dünya daha dayanıqlı enerji mənbələrinə keçməyə çalışarkən əhəmiyyətli diqqət qazanmışdır. Hidrogen potensialından istifadə edərkən əsas mülahizələrdən biri istehsal üsuludur. Bir neçə varhidrogen istehsalı növləriproseslər, hər birinin özünəməxsus üstünlükləri və çətinlikləri var. Bu yazıda biz hidrogen istehsalının müxtəlif üsullarını araşdıracağıq və onların müvafiq xüsusiyyətlərini araşdıracağıq.

1. Buxar Metan İslahatı (SMR)

Buxar metan islahatı hidrogen istehsalı üçün ən geniş yayılmış üsuldur və qlobal hidrogen tədarükünün təxminən 95%-ni təşkil edir. Bu proses hidrogen və karbonmonoksit hasil etmək üçün təbii qazın yüksək temperaturlu buxarla reaksiya verməsini nəzərdə tutur. Nəticədə qarışıq təmiz hidrogen əldə etmək üçün əlavə emal edilir. SMR səmərəliliyi və qənaətcilliyi üçün üstünlük təşkil edir, lakin qeyd etmək lazımdır ki, bu, karbon qazının sərbəst buraxılması ilə nəticələndiyi üçün neytral bir proses deyil.

2. Elektroliz

Elektroliz suyu hidrogen və oksigenə ayırmaq üçün elektrikdən istifadə edən bir prosesdir. Elektrolizin iki əsas növü var: qələvi elektroliz və proton mübadilə membranının (PEM) elektrolizi. Qələvi elektroliz bir neçə onilliklər ərzində istifadə olunur və etibarlılığı ilə tanınır, PEM elektrolizi isə daha yüksək səmərəlilik və çeviklik potensialına görə dartma qazanır. Elektroliz bərpa olunan enerji mənbələri ilə gücləndirilə bilər ki, bu da onu davamlı hidrogen istehsalı üçün əsas rəqibə çevirir.

3. Biokütlənin qazlaşdırılması

Biokütlənin qazlaşdırılması odun qırıntıları, kənd təsərrüfatı qalıqları və ya tullantılar kimi üzvi materialların termokimyəvi proses vasitəsilə sintez qazına (sinqaz) çevrilməsini nəzərdə tutur. Sinqaz daha sonra hidrogen istehsal etmək üçün islah edilə bilər. Biokütlənin qazlaşdırılması üzvi tullantı materiallarından istifadənin üstünlüyünü təklif edir və davamlı şəkildə idarə edildikdə istixana qazı emissiyalarının azaldılmasına töhfə verə bilər. Bununla belə, bu, xammalın mövcudluğunun və logistik problemlərin diqqətlə nəzərdən keçirilməsini tələb edir.

4. Fotobioloji suyun parçalanması

Bu yenilikçi yanaşma günəş işığından istifadə etmək və suyu hidrogen və oksigenə çevirmək üçün fotosintetik mikroorqanizmlərdən və ya hazırlanmış bakteriyalardan istifadə edir. Hələ inkişafın erkən mərhələlərində olsa da, fotobioloji suyun parçalanması davamlı və bərpa olunan hidrogen istehsalı üçün vəd edir. Bu sahədə aparılan tədqiqatlar prosesin kommersiya baxımından məqsədəuyğun olması üçün onun səmərəliliyinin və miqyasının artırılmasına yönəlib.

5. Suyun termokimyəvi parçalanması

Termokimyəvi suyun parçalanması bir sıra kimyəvi reaksiyalar vasitəsilə suyu hidrogen və oksigenə parçalamaq üçün yüksək temperaturdan istifadə etməyi nəzərdə tutur. Bu üsul tez-tez prosesi idarə etmək üçün konsentratlaşdırılmış günəş enerjisindən və ya digər istilik mənbələrindən istifadə edir. Termokimyəvi suyun parçalanması bərpa olunan enerji sistemləri ilə inteqrasiya olunma potensialına malikdir və davamlı olaraq fəaliyyət göstərə bilər ki, bu da onu davamlı hidrogen istehsalı üçün aktiv tədqiqat sahəsinə çevirir.

6. Nüvə Hidrogen İstehsalı

Nüvə enerjisi yüksək temperaturda elektroliz və ya termokimyəvi proseslər vasitəsilə hidrogen istehsal etmək üçün istifadə edilə bilər. Nüvə reaktorlarının yaratdığı yüksək temperaturlu buxar buxar elektrolizində istifadə oluna bilər, nüvə istiliyi isə suyun termokimyəvi parçalanmasına səbəb ola bilər. Nüvə hidrogen istehsalı istixana qazı emissiyaları olmadan ardıcıl və etibarlı enerji istehsalının üstünlüyünü təklif edir, lakin o, həm də təhlükəsizlik və tullantıların idarə olunması ilə bağlı mülahizələri artırır.

Nəticə olaraq, hidrogen istehsalının müxtəlif üsulları təmiz enerjiyə artan tələbatı ödəmək üçün geniş imkanlar təklif edir. Hər bir yanaşma öz üstünlükləri və problemlərini təqdim edir və davamlı tədqiqat və innovasiya bu prosesləri optimallaşdırmaq və miqyasda davamlı hidrogen istehsalına doğru irəliləmək üçün vacibdir. Dekarbonizasiyaya qlobal diqqət gücləndikcə, hidrogenin təmiz enerji keçidlərinin əsas köməkçisi kimi rolu getdikcə daha qabarıqlaşacaq və hidrogen istehsalı texnologiyalarında gələcək inkişaflara təkan verəcəkdir.