Исчистете водород од електричната печка
Водородот не е само важна резерва на енергија и гориво. Наједноставниот од сите хемиски елементи е исто така од големо значење за хемиската индустрија. Водородот е потребен за големо производство на амонијак, а со тоа и на ѓубрива, како и голем број важни хемикалии и синтетички горива како метанол. Дијатомскиот гас главно се добива преку таканаречената реформа на пареата на природниот гас, т.е. метанот.
Сепак, процесот има своја цена: Со цел да се генерира потребната реакција на топлина од 800 степени, се согоруваат големи количини на природен гас. Согорувањето и самата реформа произведуваат големи количини на јаглерод диоксид што го оштетува климата. Данска истражувачка група сега докажа дека водородот може да се произведува и во големи размери на помалку енергетски и заштеда на ресурси. Себастијан Висман од Техничкиот универзитет во Данска во Конгенс Лингби и неговите колеги користат електрично загреан, компактен реактор за реформа на пареата.
При класична реформа на пареа, метанот (CH2) и пареата се пренесуваат преку реактор при висок притисок и при голема топлина. Двете почетни супстанции реагираат во присуство на метален катализатор и формираат водород (H2) и јаглерод моноксид (CO). Последново потоа се оксидира во јаглерод диоксид (CO2) или се користи заедно со водородот како синтеза на гас за производство на метанол.
Три проценти од глобалните емисии на CO2
Производството на водород се одвива во обеми со волуменски реактори високи десет метри, кои се испуштаат од гасни горилници. Поради слабата топлинска спроводливост на катализаторот и wallидот на реакторот, треба да се генерира повеќе топлина отколку што е всушност потребно за процесот на реформа. Количините на гориво што се бараат и количината на ослободен CO2 се соодветно високи. Девет килограми јаглерод диоксид се произведуваат за секој произведен килограм водород. Тоа е приближно три проценти од глобалните емисии.
Методот развиен од истражувачите на Себастијан Висман генерира помалку јаглерод диоксид и користи помалку природен гас, бидејќи целосно се ослободува од гасните горилници. Топлината се генерира исклучиво од струја што тече низ внатрешниот wallид на реакторскиот сад. Како резултат, топлината се генерира директно таму каде што се одвива процесот на реформа. Ова би било од корист за приносот и селективноста на спроведувањето, пишуваат Висман и неговите колеги во списанието „Наука“. Покрај тоа, катализаторот се нанесуваше како тенок слој на внатрешниот wallид на загреаниот реактор. Ова значи дека е потребен помалку материјал.
Зелениот начин на водород
Заради овој концепт, данскиот реактор може да се направи многу покомпактен од споредлив индустриски реформатор. Екстраполирано до типични индустриски размери, околу толку метан би се претворил во водород во електрично загреан реактор со приближно два метра со капацитет од пет кубни метри како во индустриски реформатор висок тринаесет метри со волумен од 1100 кубни метри, поточно 75 проценти. Реактор висок четири метри со волумен од 15 кубни метри би произвел дури и 95 проценти водород. Ако реформата на пареа се претвори во светот, еден процент од емисиите на јаглерод диоксид може да се избегне, проценуваат истражувачите кои работат со Висман.
Сепак, данскиот процес и општото електрично загревање на индустриските процеси ќе можат да дадат важен придонес во намалувањето на глобалните емисии на CO2 само доколку електричната енергија се генерира исклучиво од обновливи извори, вели Кристијан Сатлер од Институтот за соларни истражувања при германскиот центар за воздух и вселенско патување (ДЛР) во Келн дело на данските истражувачи. Сепак, електричното греење на индустриските процеси бара постојано напојување. Бидејќи сонцето и ветерот варираат, потребно е складирање на електрична енергија и интелигентни електрични мрежи.