1。蒸気メタン改革(SMR)
* プロセス: これは現在、最も一般的な方法です。天然ガス(メタン)は、高温(700〜1000°C)で蒸気と反応し、ニッケル触媒の存在下での圧力で、水素と二酸化炭素を生成します。
* 利点: 高効率、既存のインフラストラクチャ、比較的低コスト。
* 短所: 重要なCO2を放出し、化石燃料、エネルギー集約型に依存しています。
2。石炭ガス化
* プロセス: SMRに似ていますが、天然ガスの代わりに石炭を使用します。石炭は蒸気と酸素と反応して、合成ガス混合物(COとH2)を生成し、水素を得るために処理されます。
* 利点: 豊富な石炭資源、一部の地域では低コスト。
* 短所: 高いCO2排出量、複雑なプロセス、低水素純度。
3。電気分解
* プロセス: この方法は、水を水素と酸素に分割し、電気を使用します。
* 電解水分割: 直接電流を使用して反応を促進します。
* 固体酸化物電解(SOEC): 高温を使用して効率を向上させます。
* 利点: 水素の再生可能源(電気が再生可能エネルギーからのものである場合)、比較的きれい。
* 短所: 現在、高価には、大量の電気、限られたスケーリングが必要です。
4。バイオマスガス化
* プロセス: バイオマス(木材や農業廃棄物など)は、ガス化を介して合成ガスに変換され、水素を抽出するために処理されます。
* 利点: 再生可能な源泉は、炭素排出量を削減し、廃棄物処理を削減することができます。
* 短所: SMRよりも効率が低いには、バイオマスの重要な前処理が必要です。
5。光電気化学的水分裂
* プロセス: 太陽光を使用して、光電気化学細胞を介して水素と酸素に直接水を分割します。
* 利点: 清潔で再生可能エネルギー源、CO2排出量なし。
* 短所: 開発の初期段階、低い効率、高コスト。
6。その他の新しい方法:
* 生体水素生産: 一部の微生物は、生物学的プロセスを通じて水素を生成できます。
* 血漿改革: プラズマテクノロジーを使用して、炭化水素を水素に分解します。
大規模な生産を考慮すべき要因:
* コスト: SMRは現在最も安いですが、電気分解やその他の方法のコストが削減されています。
* 環境への影響: この方法の二酸化炭素排出量は大きな考慮事項です。
* エネルギー効率: 水素を生成するために必要なエネルギーは重要な要因です。
* インフラストラクチャ: 適切なインフラストラクチャ(パイプライン、ストレージ)の可用性が重要です。
水素生産の将来は、技術の組み合わせを含む可能性が高く、技術の進歩とコストが減少するにつれて再生可能および低炭素の方法に向けて焦点がシフトします。