تولید هیدروژن و روش‌های اصلی آن
هیدروژن یکی از مهم‌ترین گازهای صنعتی و آزمایشگاهی است که نقش کلیدی در انرژی پاک، صنایع شیمیایی، دارویی و تحقیقات علمی دارد. چهار منبع اصلی برای تولید هیدروژن وجود دارد:
گاز طبیعی، نفت، زغال‌سنگ و آب (از طریق الکترولیز).
در میان این روش‌ها، الکترولیز آب و اصلاح بخار متان (Steam Reforming) به عنوان پرکاربردترین و اقتصادی‌ترین روش‌ها شناخته می‌شوند.
تولید هیدروژن به روش الکترولیز
آب از دو عنصر هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده است. در فرآیند الکترولیز، با عبور جریان الکتریکی از آب، این دو عنصر از یکدیگر جدا می‌شوند. یون‌های مثبت هیدروژن روی کاتد و یون‌های منفی اکسیژن روی آن جمع می‌شوند. این روش، به دلیل بازدهی بالا و تولید هیدروژن با خلوص بسیار زیاد، یکی از مهم‌ترین شیوه‌ها در صنایع و آزمایشگاه‌ها است.
- سلول الکترولیز جامد اکسید (SOEC): دمای کاری حدود 800 درجه سانتی‌گراد
- سلول غشایی الکترولیت پلیمری (PEM): دمای زیر 100 درجه سانتی‌گراد، تجاری و رایج‌تر
- سلول الکترولیز قلیایی (AEC): دمای کاری حدود 200 درجه سانتی‌گراد
شرکت فرافن گاز تهران به عنوان
تولیدکننده گاز هیدروژن به روش الکترولیز،
این گاز ارزشمند را در خلوص‌های مختلف برای مصارف آزمایشگاهی و صنعتی عرضه می‌کند.
برای مشاهده جزئیات بیشتر می‌توانید به صفحه تولید گاز هیدروژن فرافن گاز تهران مراجعه کنید.
تولید هیدروژن از گاز طبیعی (اصلاح بخار)
یکی از متداول‌ترین روش‌ها، تولید هیدروژن از گاز طبیعی است. در این روش متان در دمای 700 تا 1100 درجه سانتی‌گراد در مجاورت بخار و کاتالیزور نیکل واکنش داده و تجزیه می‌شود. در نتیجه هیدروژن و گازهای جانبی تولید می‌گردند:
CH4 + H2O → CO + 3H2
CO + H2O → CO2 + H2
این فرآیند به دلیل هزینه کمتر، یکی از منابع اصلی تولید هیدروژن در صنایع محسوب می‌شود. اما نکته منفی آن، تولید مقادیر زیاد گازهای گلخانه‌ای است؛ به طوری که به ازای تولید یک تن هیدروژن، حدود 9 تا 12 تن دی‌اکسیدکربن وارد محیط زیست می‌شود.
تولید هیدروژن از نفت و زغال‌سنگ
به جز دو روش فوق، هیدروژن می‌تواند از فرآیندهای شیمیایی روی نفت خام و زغال‌سنگ نیز به دست آید. در این فرآیندها، کربن موجود در مواد اولیه به همراه بخار و اکسیژن در شرایط دمایی و فشاری بالا واکنش داده و هیدروژن تولید می‌شود. این روش‌ها بیشتر در مقیاس‌های بزرگ صنعتی و مناطق دارای منابع غنی زغال‌سنگ و نفت مورد استفاده قرار می‌گیرند.
جمع‌بندی
هیدروژن به عنوان سوخت پاک و گازی استراتژیک، از منابع مختلفی تولید می‌شود که در میان آن‌ها، الکترولیز آب و اصلاح بخار گاز طبیعی اهمیت بیشتری دارند.
شرکت فرافن گاز تهران با بهره‌گیری از روش‌های نوین و تجهیزات پیشرفته، تامین‌کننده‌ی گاز هیدروژن صنعتی و آزمایشگاهی در خلوص‌های مختلف است و آماده ارائه خدمات به صنایع و مراکز تحقیقاتی سراسر کشور می‌باشد.
