La producción de hidrógeno es la familia de métodos industriales para generar gas hidrógeno . A partir de 2020, la mayor parte del hidrógeno (∼95%) se produce a partir de combustibles fósiles mediante reformado con vapor de gas natural, oxidación parcial del metano y gasificación del carbón . [1] [2] Otros métodos de producción de hidrógeno incluyen la gasificación de biomasa, la pirólisis de metano sin emisiones de CO 2 y la electrólisis del agua . Los últimos procesos, la pirólisis de metano y la electrólisis del agua se pueden realizar directamente con cualquier fuente de electricidad, como la energía solar.
La producción de hidrógeno juega un papel clave en cualquier sociedad industrializada, ya que el hidrógeno es necesario para muchos procesos químicos esenciales. [3] En 2020, se produjeron aproximadamente 87 millones de toneladas de hidrógeno [4] en todo el mundo para diversos usos, como el refinado de petróleo y la producción de amoníaco (mediante el proceso Haber ) y metanol (mediante la reducción de monóxido de carbono ), y también como combustible en el transporte. Se esperaba que el mercado de generación de hidrógeno estuviera valorado en 115,25 mil millones de dólares en 2017 [5].
Métodos de producción de hidrógeno.
Hay cuatro fuentes principales para la producción comercial de hidrógeno: gas natural, petróleo, carbón y electrólisis; que representan el 48%, 30%, 18% y 4% de la producción mundial de hidrógeno, respectivamente. [6] Los combustibles fósiles son la fuente dominante de hidrógeno industrial. [7] El dióxido de carbono se puede separar del gas natural con una eficiencia del 70 al 85% para la producción de hidrógeno y de otros hidrocarburos en diversos grados de eficiencia. [8] Específicamente, el hidrógeno a granel generalmente se produce mediante el reformado con vapor de metano o gas natural. [9]
Reformado con vapor (SMR)
El reformado con vapor es un proceso de producción de hidrógeno a partir de gas natural. Este método es actualmente la fuente más barata de hidrógeno industrial. El proceso consiste en calentar el gas entre 700 y 1100 ° C en presencia de vapor y un catalizador de níquel. La reacción endotérmica resultante rompe las moléculas de metano y forma monóxido de carbono CO e hidrógeno H 2 . El gas monóxido de carbono se puede pasar con vapor sobre óxido de hierro u otros óxidos y someterse a una reacción de desplazamiento del gas de agua para obtener cantidades adicionales de H 2 . La desventaja de este proceso es que sus subproductos son importantes emisiones atmosféricas de CO 2 , CO y otros gases de efecto invernadero. [6] Dependiendo de la calidad de la materia prima (gas natural, gases ricos, nafta, etc.), una tonelada de hidrógeno producida también producirá de 9 a 12 toneladas de CO 2 , un gas de efecto invernadero que puede ser capturado. [10]
Para este proceso, el vapor (H 2 O) a alta temperatura (700-1100 ° C) reacciona con el metano (CH 4 ) en una reacción endotérmica para producir gas de síntesis . [11]
- CH 4 + H 2 O → CO + 3 H 2
En una segunda etapa, se genera hidrógeno adicional a través de la reacción de desplazamiento de gas de agua exotérmica a temperatura más baja , realizada a aproximadamente 360 ° C:
- CO + H 2 O → CO 2 + H 2
Esencialmente, el átomo de oxígeno (O) se extrae del agua adicional (vapor) para oxidar el CO a CO 2 . Esta oxidación también proporciona energía para mantener la reacción. El calor adicional necesario para impulsar el proceso se obtiene generalmente quemando una parte del metano.
Otros métodos de producción a partir de combustibles fósiles
Pirólisis de metano
La pirólisis de metano es un proceso de producción de hidrógeno a partir de gas natural. La separación de hidrógeno ocurre en un paso a través del flujo a través de un catalizador de metal fundido en una "columna de burbujas". [12] Es un enfoque "sin gases de efecto invernadero" para la producción de hidrógeno potencialmente de bajo costo que se mide por su capacidad para escalar [13] y para operar a escala. [14] [15] El proceso se realiza a temperaturas más altas (1065 ° C o 1950 ° F). [16] [17] [18]
- CH
4(g) → C (s) + 2 H
2(g) ΔH ° = 74 kJ / mol
El carbono sólido de calidad industrial se puede vender como materia prima para la fabricación o en vertederos, no se libera a la atmósfera y no se contamina el agua subterránea en los vertederos.
Oxidación parcial
La producción de hidrógeno a partir de gas natural u otros hidrocarburos se logra mediante oxidación parcial. Una mezcla de combustible-aire o combustible-oxígeno se quema parcialmente dando como resultado un gas de síntesis rico en hidrógeno . El hidrógeno y el monóxido de carbono se obtienen mediante la reacción de desplazamiento de agua-gas. [6] El dióxido de carbono se puede coalimentar para reducir la relación de hidrógeno a monóxido de carbono.
La reacción de oxidación parcial ocurre cuando una mezcla subestequiométrica de combustible-aire o combustible-oxígeno se quema parcialmente en un reformador o en un reactor de oxidación parcial. Se distingue entre oxidación parcial térmica (TPOX) y oxidación parcial catalítica (CPOX). La reacción química toma la forma general:
- C n H m + n / 2 O 2 → n CO + m / 2 H 2
Los ejemplos idealizados para calentar petróleo y carbón, asumiendo las composiciones C 12 H 24 y C 24 H 12 respectivamente, son los siguientes:
- C 12 H 24 + 6 O 2 → 12 CO + 12 H 2
- C 24 H 12 + 12 O 2 → 24 CO + 6 H 2
Reformado de plasma
El proceso Kværner o el proceso de negro de carbono e hidrógeno de Kvaerner (CB&H) [19] es un método de reformado por plasma, desarrollado en la década de 1980 por una empresa noruega del mismo nombre, para la producción de hidrógeno y negro de humo a partir de hidrocarburos líquidos (C n H m ). De la energía disponible de la alimentación, aproximadamente el 48% está contenido en el hidrógeno, el 40% está contenido en carbón activado y el 10% en vapor sobrecalentado. [20] El CO 2 no se produce en el proceso.
En 2009 se presentó una variación de este proceso que utiliza tecnología de eliminación de desechos por arco de plasma para la producción de hidrógeno, calor y carbono a partir de metano y gas natural en un convertidor de plasma [21].
De carbón
Para la producción de hidrógeno a partir del carbón , se utiliza la gasificación del carbón . El proceso de gasificación del carbón utiliza vapor y oxígeno para romper los enlaces moleculares del carbón y formar una mezcla gaseosa de hidrógeno y monóxido de carbono. [22] El dióxido de carbono y otros contaminantes pueden eliminarse más fácilmente del gas obtenido de la gasificación del carbón que de la combustión del carbón. [23] [24] Otro método de conversión es la carbonización del carbón a baja temperatura y alta temperatura . [25]
El gas de horno de coque obtenido a partir de la pirólisis (calentamiento sin oxígeno) del carbón tiene aproximadamente un 60% de hidrógeno, siendo el resto CH4, CO, CO2, NH3, N2 y H2S. El hidrógeno se puede separar de otras impurezas mediante un proceso de adsorción por cambio de presión. Las empresas siderúrgicas japonesas han llevado a cabo la producción de hidrógeno por esto.
De coque de petróleo
El coque de petróleo también se puede convertir en gas de síntesis rico en hidrógeno mediante la gasificación del carbón. El gas de síntesis producido se compone principalmente de hidrógeno, monóxido de carbono y H 2 S del azufre en la alimentación de coque. La gasificación es una opción para producir hidrógeno a partir de casi cualquier fuente de carbono. [26]
Del agua
Los métodos para producir hidrógeno sin el uso de combustibles fósiles implican el proceso de división del agua o división de la molécula de agua H 2 O en sus componentes oxígeno e hidrógeno. Cuando la fuente de energía para la división del agua es renovable o baja en carbono, el hidrógeno producido a veces se denomina hidrógeno verde . La conversión se puede lograr de varias formas, pero todos los métodos son generalmente más costosos que los métodos de producción basados en combustibles fósiles. En Australia, el hidrógeno verde ha costado el doble que el hidrógeno convencional y el hidrógeno azul , pero un informe de la Universidad Nacional Australiana de 2020 estimó que Australia podría producirlo a un precio mucho más barato, incluso en la actualidad, y podría igualar el precio del hidrógeno convencional y azul ( alrededor de A $ 2 por kilogramo ) para 2030, lo que sería competitivo en costos con los combustibles fósiles. Un analista del mercado energético sugirió a principios de 2021 que el precio del hidrógeno verde bajaría un 70% en los próximos 10 años en países que tienen energía renovable barata . [27]
Electrólisis
Alrededor de 8 GW de capacidad de electrólisis están instalados en todo el mundo, lo que representa alrededor del 4% de la producción mundial de hidrógeno. [ cuando? ] [ cita requerida ]
La electrólisis consiste en utilizar electricidad para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno. La electrólisis del agua tiene una eficiencia del 70 al 80% (una pérdida de conversión del 20 al 30%) [28] [29], mientras que el reformado con vapor de gas natural tiene una eficiencia térmica entre el 70 y el 85%. [30] Se espera que la eficiencia eléctrica de la electrólisis alcance el 82-86% [31] antes de 2030, mientras que también se mantiene la durabilidad a medida que el progreso en esta área continúa a un ritmo. [32]
La electrólisis del agua puede operar entre 50 y 80 ° C, mientras que el reformado de metano con vapor requiere temperaturas entre 700 y 1100 ° C. [33] La diferencia entre los dos métodos es la energía primaria utilizada; ya sea electricidad (para electrólisis) o gas natural (para reformado de metano con vapor). Debido a su uso de agua, un recurso fácilmente disponible, la electrólisis y métodos similares de división del agua han atraído el interés de la comunidad científica. Con el objetivo de reducir el coste de producción de hidrógeno, se han orientado las fuentes de energía renovables para permitir la electrólisis. [22]
Hay tres tipos principales de celdas, celdas de electrolizador de óxido sólido (SOEC), celdas de membrana de electrolito de polímero (PEM) y celdas de electrólisis alcalina (AEC). [34] Tradicionalmente, los electrolizadores alcalinos son más baratos en términos de inversión (generalmente usan catalizadores de níquel), pero menos eficientes; Los electrolizadores PEM, por el contrario, son más caros (generalmente usan catalizadores de metales del grupo del platino costosos ) pero son más eficientes y pueden operar a densidades de corriente más altas y, por lo tanto, pueden ser posiblemente más baratos si la producción de hidrógeno es lo suficientemente grande. [ cita requerida ]
Las SOEC operan a altas temperaturas, típicamente alrededor de 800 ° C. A estas altas temperaturas, una cantidad significativa de la energía requerida se puede proporcionar como energía térmica (calor) y, como tal, se denomina electrólisis a alta temperatura . La energía térmica puede provenir de varias fuentes diferentes, incluido el calor industrial residual, las centrales nucleares o las plantas termosolares concentradas. Esto tiene el potencial de reducir el costo total del hidrógeno producido al reducir la cantidad de energía eléctrica requerida para la electrólisis. [35] [36] [37] [38] Las celdas de electrólisis PEM normalmente operan por debajo de los 100 ° C. [35] Estas celdas tienen la ventaja de ser comparativamente simples y pueden diseñarse para aceptar entradas de voltaje muy variables, lo que las hace ideales para su uso con fuentes de energía renovables como la energía solar fotovoltaica. [39] Los AEC funcionan de manera óptima a altas concentraciones de electrolitos (KOH o carbonato de potasio) y a altas temperaturas, a menudo cercanas a los 200 ° C.
Rendimiento y eficiencia industrial
Eficiencia de generadores de hidrógeno modernas se mide por la energía consumida por unidad de volumen estándar de hidrógeno (MJ / m 3 ), suponiendo temperatura y presión estándar de la H 2 . Cuanto menor sea la energía utilizada por un generador, mayor será su eficiencia; un electrolizador 100% eficiente consumiría 39,4 kilovatios-hora por kilogramo (142 MJ / kg) de hidrógeno, [40] 12,749 julios por litro (12,75 MJ / m 3 ). La electrólisis práctica (usando un electrolizador giratorio a una presión de 15 bar) puede consumir 50 kilovatios-hora por kilogramo (180 MJ / kg) y otros 15 kilovatios-hora (54 MJ) si el hidrógeno se comprime para su uso en automóviles de hidrógeno. [41]
La electrólisis alcalina convencional tiene una eficiencia de aproximadamente el 70%, [42] sin embargo, se encuentran disponibles electrolizadores avanzados de agua alcalina con una eficiencia de hasta el 82%. [43] Teniendo en cuenta el uso del valor calorífico más alto (porque la ineficiencia a través del calor puede redirigirse al sistema para crear el vapor requerido por el catalizador), las eficiencias de trabajo promedio para la electrólisis PEM son de alrededor del 80%, o el 82% utilizando el electrolizadores alcalinos más modernos. [44]
Se espera que la eficiencia de PEM aumente aproximadamente al 86% [45] antes de 2030. Se prevé que la eficiencia teórica de los electrolizadores PEM sea de hasta un 94%. [46]
A partir de 2020, el costo del hidrógeno por electrólisis es de alrededor de $ 3-8 / kg. [47] Considerando la producción industrial de hidrógeno y utilizando los mejores procesos actuales para la electrólisis del agua (PEM o electrólisis alcalina) que tienen una eficiencia eléctrica efectiva del 70-82%, [48] [49] [50] produciendo 1 kg de hidrógeno (que tiene una energía específica de 143 MJ / kg o alrededor de 40 kWh / kg) requiere de 50 a 55 kWh de electricidad. A un costo de electricidad de $ 0.06 / kWh, como se establece en los objetivos de producción de hidrógeno del Departamento de Energía para 2015, [51] el costo del hidrógeno es de $ 3 / kg. El precio objetivo del DOE de EE. UU. Para el hidrógeno en 2020 es de $ 2,30 / kg, lo que requiere un costo de electricidad de $ 0,037 / kWh, que se puede lograr dadas las recientes licitaciones de PPA para energía eólica y solar en muchas regiones. [52] Una de las ventajas de la electrólisis sobre el hidrógeno del reformado de metano con vapor (SMR) es que el hidrógeno se puede producir en el sitio, lo que significa que se evita el costoso proceso de entrega por camión o tubería.
El reformado de metano con vapor está entre $ 1 [47] –3 / kg en promedio. [ cita requerida ] Esto hace que la producción de hidrógeno a través de la electrólisis sea competitiva en muchas regiones ya, como lo describen Nel Hydrogen [53] y otros, incluido un artículo de la IEA [54] que examina las condiciones que podrían conducir a una ventaja competitiva para la electrólisis .
Electrólisis asistida químicamente
Además de reducir el voltaje requerido para la electrólisis mediante el aumento de la temperatura de la celda de electrólisis, también es posible consumir electroquímicamente el oxígeno producido en un electrolizador mediante la introducción de un combustible (como carbón / carbón, [55] metanol , [56 ] [57] etanol , [58] ácido fórmico , [59] glicerol, [59] etc.) en el lado de oxígeno del reactor. Esto reduce la energía eléctrica requerida y tiene el potencial de reducir el costo del hidrógeno a menos del 40 ~ 60% con la energía restante proporcionada de esta manera. [60] Además, la electrólisis de agua asistida por carbono / hidrocarburos (CAWE) tiene el potencial de ofrecer un método más limpio y que consume menos energía para utilizar la energía química en diversas fuentes de carbono, como carbones de bajo rango y alto contenido de azufre, biomasa y alcoholes. y metano (gas natural), donde el CO 2 puro producido se puede secuestrar fácilmente sin necesidad de separación. [61] [62]
Radiolisis
La radiación nuclear puede romper los enlaces de agua mediante radiólisis . [63] [64] En la mina de oro de Mponeng , Sudáfrica , los investigadores encontraron bacterias en una zona de alta radiación natural. La comunidad bacteriana, que estaba dominada por un nuevo filotipo de Desulfotomaculum , se estaba alimentando principalmente de hidrógeno producido por radiolíticos . [sesenta y cinco]
Termólisis
El agua se disocia espontáneamente a alrededor de 2500 ° C, pero esta termólisis ocurre a temperaturas demasiado altas para las tuberías y equipos de proceso habituales.
Ciclo termoquímico
Los ciclos termoquímicos combinan únicamente fuentes de calor ( termo ) con reacciones químicas para dividir el agua en sus componentes de hidrógeno y oxígeno . [66] El término ciclo se utiliza porque, además del agua, el hidrógeno y el oxígeno, los compuestos químicos utilizados en estos procesos se reciclan continuamente. Si la electricidad se utiliza parcialmente como insumo, el ciclo termoquímico resultante se define como híbrido .
El ciclo azufre-yodo ( ciclo SI) es un proceso de ciclo termoquímico que genera hidrógeno a partir del agua con una eficiencia de aproximadamente el 50%. El azufre y el yodo utilizados en el proceso se recuperan y reutilizan, y no se consumen en el proceso. El ciclo se puede realizar con cualquier fuente de temperaturas muy altas, de aproximadamente 950 ° C, tal como por concentración de energía solar sistemas (CSP) y se considera como siendo bien adecuado para la producción de hidrógeno por los reactores nucleares de alta temperatura , [67] y como tal, se está estudiando en el reactor de prueba de ingeniería de alta temperatura en Japón. [68] [69] [70] [71] Hay otros ciclos híbridos que utilizan altas temperaturas y algo de electricidad, como el ciclo Cobre-cloro , se clasifica como un ciclo termoquímico híbrido porque utiliza una reacción electroquímica en uno de los pasos de reacción, opera a 530 ° C y tiene una eficiencia del 43 por ciento. [72]
Método de ferrosilicio
El ferrosilicio es utilizado por los militares para producir rápidamente hidrógeno para globos . La reacción química utiliza hidróxido de sodio , ferrosilicio y agua. El generador es lo suficientemente pequeño como para caber en un camión y requiere solo una pequeña cantidad de energía eléctrica, los materiales son estables y no combustibles, y no generan hidrógeno hasta que se mezclan. [73] El método se ha utilizado desde la Primera Guerra Mundial . Se llena un recipiente a presión de acero pesado con hidróxido de sodio y ferrosilicio, se cierra y se agrega una cantidad controlada de agua; la disolución del hidróxido calienta la mezcla a aproximadamente 93 ° C y comienza la reacción; Se producen silicato de sodio , hidrógeno y vapor. [74]
División de agua fotobiológica
El hidrógeno biológico se puede producir en un biorreactor de algas . [75] A finales de la década de 1990, se descubrió que si las algas son privadas de azufre , pasarán de la producción de oxígeno , es decir, la fotosíntesis normal , a la producción de hidrógeno. Parece que la producción ahora es económicamente viable al superar la barrera de eficiencia energética del 7 al 10 por ciento (la conversión de la luz solar en hidrógeno). [76] con una tasa de producción de hidrógeno de 10 a 12 ml por litro de cultivo por hora. [77]
División de agua fotocatalítica
La conversión de energía solar en hidrógeno mediante el proceso de desdoblamiento del agua es una de las formas más interesantes de lograr sistemas energéticos limpios y renovables . Sin embargo, si este proceso es asistido por fotocatalizadores suspendidos directamente en agua en lugar de usar un sistema fotovoltaico y electrolítico, la reacción es en un solo paso, se puede hacer más eficiente. [78] [79]
Rutas de biohidrógeno
La biomasa y las corrientes de residuos pueden, en principio, convertirse en biohidrógeno con gasificación de biomasa , reformado con vapor o conversión biológica como electrólisis biocatalizada [60] o producción de hidrógeno fermentativo. [7]
Entre los métodos de producción de hidrógeno, como el reformado de metano con vapor, el craqueo térmico, la gasificación y pirólisis de carbón y biomasa, la electrólisis y la fotólisis, los biológicos son más ecológicos y consumen menos energía. Además, se puede utilizar una amplia variedad de desechos y materiales de bajo valor como la biomasa agrícola como fuentes renovables para producir hidrógeno a través de vías bioquímicas. No obstante, en la actualidad el hidrógeno se produce principalmente a partir de combustibles fósiles, en particular, gas natural que son fuentes no renovables. El hidrógeno no solo es el combustible más limpio, sino que también se utiliza ampliamente en una serie de industrias, especialmente las de fertilizantes, petroquímica y alimentaria. Esto hace que sea lógico investigar fuentes alternativas para la producción de hidrógeno. Las principales tecnologías bioquímicas para producir hidrógeno son la oscuridad y los procesos de fermentación fotográfica. En la fermentación oscura, los carbohidratos se convierten en hidrógeno por los microorganismos fermentativos, incluidas las bacterias anaerobias estrictas y anaerobias facultativas. Un máximo teórico de 4 mol H 2 / mol de glucosa se pueden producir y, además de hidrógeno, los azúcares se convierten en ácidos grasos volátiles (AGV) y alcoholes como subproductos durante este proceso. Las bacterias fotofermentativas pueden generar hidrógeno a partir de AGV. Por lo tanto, los metabolitos formados en la fermentación oscura se pueden usar como materia prima en la fermentación fotográfica para mejorar el rendimiento general de hidrógeno. [80]
Producción de hidrógeno fermentativo
El biohidrógeno se puede producir en biorreactores. El proceso involucra bacterias que consumen hidrocarburos y producen hidrógeno y CO 2 . El CO 2 y el hidrógeno se pueden separar.
La producción de hidrógeno fermentativo es la conversión fermentativa de sustrato orgánico en biohidrógeno manifestada por un grupo diverso de bacterias utilizando sistemas de múltiples enzimas que involucran tres pasos similares a la conversión anaeróbica . Las reacciones de fermentación oscura no requieren energía luminosa, por lo que son capaces de producir constantemente hidrógeno a partir de compuestos orgánicos durante el día y la noche. La fotofermentación se diferencia de la fermentación oscura porque solo se produce en presencia de luz . Por ejemplo, se puede emplear la foto-fermentación con Rhodobacter sphaeroides SH2C para convertir ácidos grasos de pequeño peso molecular en hidrógeno. [81]
La producción de hidrógeno fermentativo se puede realizar mediante biofotólisis directa por algas verdes, biofotólisis indirecta por cianobacterias, fotofermentación por bacterias fotosintéticas anaeróbicas y fermentación oscura por bacterias fermentativas anaeróbicas. Por ejemplo, los estudios sobre la producción de hidrógeno usando H. salinarium , una bacteria fotosintética anaeróbica, acoplada a un donante de hidrogenasa como E. coli , se reportan en la literatura. [82] Enterobacter aerogenes es otro productor de hidrógeno. [83]
Generación de hidrógeno enzimático
Se han diseñado diversas vías enzimáticas para generar hidrógeno a partir de azúcares. [84]
Electrólisis biocatalizada
Además de la fermentación oscura, la electrohidrogénesis (electrólisis con microbios) es otra posibilidad. Mediante el uso de pilas de combustible microbianas , se pueden utilizar aguas residuales o plantas para generar energía. La electrólisis biocatalizada no debe confundirse con la producción biológica de hidrógeno , ya que esta última solo utiliza algas y con esta última, la propia alga genera el hidrógeno instantáneamente, mientras que con la electrólisis biocatalizada, esto sucede después de pasar por la celda de combustible microbiana y una variedad de plantas acuáticas. [85] se puede utilizar. Estos incluyen hierba dulce de caña , cordgrass, arroz, tomates, altramuces y algas. [86]
Polvo de aleación de aluminio nanogalvánico
Se demostró que un polvo de aleación de aluminio inventado por el Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU. En 2017 es capaz de producir gas hidrógeno al entrar en contacto con agua o cualquier líquido que contenga agua debido a su microestructura galvánica a nanoescala única. Según se informa, genera hidrógeno al 100 por ciento del rendimiento teórico sin la necesidad de catalizadores, productos químicos o energía suministrada externamente. [87] [88]
Impacto medioambiental
A partir de 2020, la mayor parte del hidrógeno se produce a partir de combustibles fósiles, lo que genera emisiones de carbono. [89] Esto a menudo se denomina hidrógeno gris cuando las emisiones se liberan a la atmósfera e hidrógeno azul cuando las emisiones se capturan mediante la captura y almacenamiento de carbono (CAC). [90]
El hidrógeno producido utilizando la nueva tecnología no contaminante de pirólisis de metano [91] se denomina a menudo hidrógeno turquesa . El hidrógeno de alta calidad se produce directamente a partir del gas natural y el carbono sólido no contaminante asociado no se libera a la atmósfera y luego puede venderse para uso industrial o almacenarse en vertederos.
El hidrógeno producido a partir de fuentes de energía renovables a menudo se denomina hidrógeno verde . Hay dos formas prácticas de producir hidrógeno a partir de fuentes de energía renovables. Uno es usar energía para gas , en el que se usa energía eléctrica para producir hidrógeno a partir de la electrólisis, y el otro es usar gas de vertedero para producir hidrógeno en un reformador de vapor. El combustible de hidrógeno, cuando se produce a partir de fuentes de energía renovables como la energía eólica o solar, es un combustible renovable . [92]
Uso de hidrógeno
El hidrógeno se utiliza para la conversión de fracciones pesadas de petróleo en otras más ligeras mediante hidrocraqueo . También se utiliza en otros procesos, incluido el proceso de aromatización , hidrodesulfuración y la producción de amoniaco a través del proceso Haber .
El hidrógeno se puede utilizar en pilas de combustible para la generación de electricidad local o potencialmente como combustible de transporte.
El hidrógeno se produce como un subproducto de la producción industrial de cloro por electrólisis . Aunque requiere tecnologías costosas, el hidrógeno puede enfriarse, comprimirse y purificarse para su uso en otros procesos en el sitio o venderse a un cliente a través de tuberías, cilindros o camiones. El descubrimiento y desarrollo de métodos menos costosos de producción de hidrógeno a granel es relevante para el establecimiento de una economía del hidrógeno . [7]
Ver también
- Producción de amoniaco
- Fotosíntesis artificial
- Biohidrógeno
- Analizador de hidrogeno
- Compresor de hidrógeno
- Economía de hidrógeno § Códigos de color
- Fragilidad por hidrógeno
- Prueba de fugas de hidrógeno
- Transporte por oleoducto de hidrógeno
- Purificador de hidrogeno
- Pureza de hidrógeno
- Seguridad del hidrógeno
- Sensor de hidrógeno
- Almacenamiento de hidrógeno
- Estación de hidrógeno
- Tanque de hidrogeno
- Petrolero de hidrogeno
- Tecnologías de hidrógeno
- Válvula de hidrógeno
- Gas industrial
- Hidrógeno líquido
- Planta nuclear de próxima generación (en parte para la producción de hidrógeno)
- Hy4Heat
- Productor de hidrógeno Lane
- Proceso Linde – Frank – Caro
- Almacenamiento de hidrógeno subterráneo
Referencias
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enlaces externos
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Otras lecturas
- Francesco Calise y col. editores (2019). Producción de hidrógeno solar . Prensa académica. ISBN 978-0-12-814853-2.