L'idrogeno è l'elemento più leggero e più abbondante nell'universo. Sulla terra è trovato solitamente legato ad altri elementi per formare molecole complesse, come il metano e acqua. Secondo l'Università del Nord Dakota, l'idrogeno è suscettibile di essere utilizzato come fonte di combustibile in un prossimo futuro a causa il passaggio dalla combustione di combustibili fossili. L'Istituto di ricerca di Western sottolinea quello idrogeno raffinazione e produzione è un focus di ricerca più importanti per il dipartimento dell'energia degli Stati Uniti. Il centro di energia solare Florida descrive una serie di metodi per l'isolamento di idrogeno, tra cui elettrolisi, raffinazione di idrocarburi e anche l'ossidazione del carbone.
Idrogeno di raffinazione al fianco di estrazione di idrocarburi
L'idrogeno è un componente essenziale degli idrocarburi e viene rilasciata durante la combustione di petrolio e gas naturale. L'idrogeno è un elemento estremamente reattivo che è trovato raramente in isolamento, e anche quando esposto dalla combustione di un idrocarburo come metano, legherà rapidamente con l'ossigeno atmosferico al vapore acqueo di forma. Per evitare questo, il metano può essere decomposto in presenza di un catalizzatore di nichel per formare idrogeno libero e monossido di carbonio. La molecola di quest'ultima è poi fatto reagire con vapore a formare anidride carbonica e idrogeno più puro. L'idrogeno risultante può essere pompato per serbatoi e mantenuta isolata per un uso successivo.
Idrogeno raffinazione attraverso elettrolisi
L'elettrolisi è un mezzo efficace, anche se costoso, di produrre idrogeno dall'acqua. Si tratta di riempimento di recipienti pieni di acqua e poi mettendo polar metalli per fungere da anodo e catodo componenti di una reazione di ossidoriduzione. Flussi di corrente nell'acqua e tra il catodo e l'anodo per completare un circuito elettrochimico. L'idrogeno raccoglie al catodo e può essere spostato in un serbatoio. Questo metodo produce idrogeno molto puro, ma è ostacolato dalla dipendenza dalle fonti di energia convenzionali, che alzano il costo di produzione.
Raffinazione di futuro idrogeno utilizzando l'energia solare
L'energia solare può essere utilizzato per alimentare un apparecchio di elettrolisi idrogeno, ma un'area attiva di ricerca è in corso che si concentra sull'utilizzo alla luce del sole direttamente per generare idrogeno piuttosto che produce energia elettrica con la luce del sole e quindi utilizzando l'elettricità per elettrolisi di potenza. Ciò può essere ottenuto da concentrare la luce solare su certe dissolto soluzioni in metallo, o anche alcuni tipi di materiale biologico, come le alghe. Quando la luce colpisce una di queste sostanze, trasferisce energia, che può causare gli atomi di idrogeno deve essere generato per la successiva raccolta.
Generazione di idrogeno con altre fonti di combustibile
Gassificazione del carbone è ancora un altro mezzo di raffinazione dell'idrogeno. Il carbone è un idrocarburo e contiene atomi di idrogeno all'interno della sua struttura molecolare. Di conversione del carbone a gas, legami degli atomi di idrogeno possono essere interrotta e l'idrogeno raccolto. Gassificazione della biomassa è un processo simile che è attualmente oggetto di ricerca. Sarebbe un'alternativa migliore al carbone a causa dei danni ambientali connessi con la produzione di carbone e uso. Inoltre, i rifiuti in discarica possono essere utilizzato per generare idrogeno. Discariche producono metano e vapore raffinazione può essere applicato a questo metano per produrre idrogeno dalla decomposizione dei rifiuti.