O processamento de hidrogênio é um processo complexo com muitos métodos diferentes, dependendo da pureza e aplicação desejadas. Aqui está um colapso:

1. Métodos de produção:

* Reforma do metano a vapor (SMR): O método mais comum, SMR, envolve a reação de gás natural (metano) com vapor a altas temperaturas (700-1000 ° C) e pressões (20-30 bar) na presença de um catalisador de níquel. Isso produz uma mistura de hidrogênio, monóxido de carbono e dióxido de carbono. O CO é então convertido em CO2 através da reação de mudança de água de água e o CO2 restante é removido para obter hidrogênio puro.
* oxidação parcial (varíola): Este método usa oxigênio para oxidar parcialmente hidrocarbonetos, produzindo hidrogênio, monóxido de carbono e dióxido de carbono. Opera em temperaturas e pressões mais altas que o SMR.
* Reforma Autotérmica (ATR): Uma combinação de SMR e varíola, o ATR utiliza vapor e oxigênio para oxidação de hidrocarbonetos, alcançando maiores rendimentos de hidrogênio e emissões de COMP.
* eletrólise: A eletrólise usa eletricidade para dividir moléculas de água em hidrogênio e oxigênio. Este método está ganhando popularidade devido ao seu potencial de produção de hidrogênio renovável usando energia solar ou eólica.
* gaseificação: A gaseificação converte biomassa, carvão ou outros materiais carbonáceos em uma mistura de gás combustível (syngas) contendo hidrogênio, CO e outros componentes. Este método oferece uma rota para a produção de hidrogênio a partir de recursos renováveis.

2. Purificação:

* Adsorção de giro de pressão (PSA): Este método usa adsorventes seletivos para remover impurezas como CO2, N2 e hidrocarbonetos do hidrogênio. O processo envolve pressurizar a mistura de gás, permitindo que o adsorvente capture impurezas e depois se despressurizando para liberar o hidrogênio puro.
* Separação da membrana: Este método usa membranas semi-permeáveis ​​para separar o hidrogênio de outros gases. As membranas permitem que o hidrogênio passe a retenção de impurezas.
* Separação criogênica: Esse processo envolve o resfriamento da mistura de hidrogênio em temperaturas muito baixas, fazendo com que as impurezas liqueme e sejam removidas.
* Absorção química: Certos produtos químicos, como aminas, podem absorver CO2 e outras impurezas do hidrogênio.

3. Armazenamento e distribuição:

* armazenamento de alta pressão: O hidrogênio comprimido pode ser armazenado em tanques a altas pressões (até 700 bar).
* armazenamento de hidrogênio líquido: O hidrogênio pode ser liquefeito a -253 ° C para armazenamento e transporte.
* Hidretos de metal: Certos metais podem absorver hidrogênio, formando um hidreto de metal sólido. Isso permite um armazenamento seguro e compacto.
* Pipelines: O hidrogênio pode ser transportado através de oleodutos, semelhante ao gás natural.

4. Aplicações:

* células de combustível: O hidrogênio é usado como combustível nas células de combustível, produzindo eletricidade com água como o único subproduto.
* Processos industriais: O hidrogênio é usado em vários processos industriais, incluindo síntese de amônia, produção de metanol e refino de petróleo.
* Transporte: O hidrogênio é usado como combustível para veículos, fornecendo uma alternativa de emissão zero aos combustíveis fósseis.

O processo específico para produção e purificação de hidrogênio depende de vários fatores, como matéria -prima, pureza desejada e custo. A pesquisa está em andamento para melhorar a eficiência, reduzir custos e desenvolver métodos de produção de hidrogênio renováveis.