自然生産:
* 日光による水の分割: 特定の藻類と細菌の光合成は、日光を使用して水分子を水素と酸素に分割します。
* 火山噴火: 水素ガスは、時にはかなりの量で火山の通気口から放出されます。
* 地熱活動: 水素は、熱い岩との反応を通して形成される地熱畑に見られます。
工業生産:
* 蒸気メタン改革(SMR): これは最も一般的な産業方法です。天然ガス(メタン)は、高温と圧力で蒸気と反応し、水素と二酸化炭素を生成します。
* 水の電解: 電流は水を通過し、水素と酸素に分解します。これはクリーンなプロセスですが、重要なエネルギー入力が必要です。
* 炭化水素の部分酸化: これには、炭化水素を酸素と反応させて水素と一酸化炭素を生成することが含まれます。
* 石炭ガス化: 石炭は蒸気と酸素と反応して、水素と一酸化炭素を含む合成ガス混合物を生成します。
* バイオマスガス化: 石炭ガス化と同様に、バイオマスはシンガを生成するために使用されます。シンガは、さらに加工して水素を抽出することができます。
新興技術:
* 光触媒水分割: 半導体材料と日光を使用して、水を水素と酸素に分割します。
* 生物学的水素生産: 発酵または光強化により水素を生成するために微生物を利用します。
生産方法の選択は、コスト、効率、原材料の利用可能性、環境への影響など、さまざまな要因に依存します。
重要な注意: 水素は、将来の低炭素経済において主要なエネルギーキャリアになる可能性があるため、水素生産は研究開発の重要な分野です。ただし、課題は、費用対効果の高い持続可能な生産方法の観点から残っています。