Fosil Yakıtlardan Hidrojen Üretimi
21 Haziran 2024

Fosil Yakıtlardan Hidrojen Üretimi

Hidrojen, evrende en bol bulunan elementlerden biridir ve tüm maddelerin yaklaşık olarak dörtte üçünü oluşturur. Atmosferde ise yaklaşık olarak on binde yedi oranında bulunur. Bu nedenle, hidrojenin etkin bir şekilde üretilmesi gerekmektedir. Hidrojenin yerel kaynakları arasında fosil yakıtlar ve su bulunmaktadır. Günümüzde hidrojen genellikle doğal gaz, petrol ve kömür gibi fosil yakıtlardan üretilmektedir.

Uzay programları dışında, hidrojen bir yakıt ya da enerji taşıyıcısı olarak pek kullanılmamıştı. Ancak bazı kimyasal ve metalürjik uygulamalarla rafinerilerde ham petrolün yükseltgenmesi gibi işlemlerde kullanılmıştır. Dünya çapında yıllık hidrojen üretimi yaklaşık 70 milyon ton civarındadır. Bir enerji taşıyıcısı olarak hidrojenin gelecek yıllarda çok daha fazla miktarlarda üretilmesi gerekecektir.

Doğal Gazın Buhar Reformasyonu

Hidrokarbonların (genellikle doğal gaz) buhar reformasyonu, hidrojen üretimi için en yaygın, ekonomik ve verimli metottur. Metot basitçe üç ana adım içerir:
  • Gaz Üretim Sentezi
  • Su-Gaz Değiştirmesi
  • Gaz Arıtması
Reformasyon reaksiyonu, doğal gaz ya da fuel oil yanmasıyla oluşan çok güçlü bir endotermik ve enerji sağlayıcı reaksiyondur. Reaksiyon sıcaklığı genelde 700 ile 925 ºC arasındadır. Buhar reformasyon metodu verimliliği, enerji girişi ve üretilen hidrojen oranıyla hesaplanır ki bu değer yaklaşık olarak %65 ile %75 arasındadır.

Parçalı Oksidasyon

Parçalı oksidasyon, hidrokarbonları neft yağından daha ağır duruma çevirmek için kullanılır. Bu işlemde işlem sıcaklığı yaklaşık olarak 1.150 ºC ile 1.350 ºC arasında bulunur. Genel olarak parçalı oksidasyonun verimi buhar reformasyonundan düşük olup %50 düzeyindedir.

Kömür Gazlaştırılması

Kömür gazlaştırılması işleminde toz durumuna getirilmiş kömür, atmosferik basınç altında oksijen ve buharla hızla parçalanarak oksidasyona uğratılır. Kömür gazlaştırılması işlemi, özellikle katı yakıt taşıma gerekliliği ve büyük miktarlardaki kül atığından dolayı çok karmaşık bir işlem durumundadır. Genel olarak kömür ucuz bir yakıt olmasına rağmen kömür gazlaştırma işlevi, hidrojen elde etmek için ucuz bir metot değildir.

Biyokütleden Hidrojen Üretimi

Biyokütleden hidrojen, bir piroliz/gazlaştırma işleviyle elde edilebilir. Biyokütle, bir reaktörde yüksek sıcaklık ve düşük basınç altında işleme alınır. İşlemin sonunda hidrojen, metan, CO, CO2 ve nitrojen elde edilir. Gaz akımlarının yüksek sıcaklıkta bulunmalarından dolayı hidrojen içeriği artar ve bu işlem neticesinde oldukça yüksek saflıkta hidrojen elde edilebilir.

Sudan Hidrojen Üretimi

Elektroliz

Suyun doğru akım kullanılarak hidrojen ve oksijene ayrışması işlemine elektroliz adı verilmiştir. Hidrojen üretimi için en basit metot olarak bilinmektedir. İlke olarak, bir elektroliz hücresi içinde, genelde düzlem bir metal ya da karbon plakalar olan iki elektrot ve bunların içine daldırıldığı, elektrolit olarak isimlendirilen iletken bir sıvı bulunmaktadır. Doğru akım kaynağı bu elektrotlara bağlandığında elektrik akımı iletken sıvı içinde, pozitif elektrottan negatif elektroda doğru akacaktır. Bunun neticesi olarak da elektrolit içindeki su, katottan çıkan hidrojen ve anottan çıkan oksijene ayrışacaktır.

Sizden Gelen Sorular / Yorumlar

İlk soruyu siz sormak istermisiniz?

Soru Sor / Yorum Yap

şifre

Çok Okunanlar

Sudan Hidrojen Elde Etme

Sudan Hidrojen Elde Etme

Haber Bülteni

Popüler İçerik

Hidrojen Elektroliz

Hidrojen Elektroliz

Sıvı Hidrojen Kullanımı ve Faydaları Nelerdir?

Sıvı Hidrojen Kullanımı ve Faydaları Nelerdir?

Hidrojen Gazının Özellikleri

Hidrojen Gazının Özellikleri

Hidrojen Özellikleri ve Faydaları Nelerdir?

Hidrojen Özellikleri ve Faydaları Nelerdir?

Hidrojen Sülfür Özellikleri ve Faydaları Nelerdir?

Hidrojen Sülfür Özellikleri ve Faydaları Nelerdir?

Güncel

Hidrojen Sembolü Nedir?

Hidrojen Sembolü Nedir?

Güncel

Fosil Yakıtlardan Hidrojen Üretimi

Fosil Yakıtlardan Hidrojen Üretimi