Language
Country/Area
No result found
Bí mật sản xuất hydro: Ngành công nghiệp chiết xuất nguyên tố tuyệt vời này từ khí thiên nhiên như thế nào?
Trong bối cảnh chuyển đổi năng lượng toàn cầu, phương pháp sản xuất hydro, đặc biệt là hydro từ khí tự nhiên, đã trở thành chủ đề được tranh luận sôi nổi. Hiện nay, hydro không chỉ là nguồn năng lượng thay thế mà còn được xem là giải pháp hiệu quả để giảm phát thải carbon. Bài viết này sẽ xem xét cách ngành công nghiệp chiết xuất nguyên tố tuyệt vời này từ khí thiên nhiên thông qua các phương pháp khác nhau.
Tổng quan về các phương pháp sản xuất hydro
Hydro có thể được sản xuất theo nhiều cách, trong đó hai cách quan trọng nhất là phản ứng chuyển hóa metan bằng hơi nước (SMR) và điện phân nước. Người ta ước tính rằng gần 50% lượng hydro trên thế giới có nguồn gốc từ quá trình chuyển đổi hơi nước. Công nghệ này liên quan đến phản ứng hóa học giữa mêtan và hơi nước ở nhiệt độ cao để tạo ra hydro và carbon dioxide.
"Nếu chúng ta có thể thu được phần lớn lượng CO2 được tạo ra, chúng ta sẽ có thể sản xuất ra cái gọi là hydro xanh, thân thiện với môi trường hơn so với hydro xám chưa qua xử lý."
Công nghệ cải cách hơi nước để chiết xuất hydro từ khí thiên nhiên
Trong quá trình cải cách bằng hơi nước, mê-tan phản ứng với hơi nước để tạo ra hydro và cacbon monoxit, sau đó lại phản ứng tiếp với nước để tạo ra nhiều hydro hơn. Mặc dù công nghệ này là một trong những quy trình tốt nhất để sản xuất hydro nhưng nó thải ra 6,6 đến 9,3 tấn carbon dioxide cho mỗi tấn hydro được sản xuất.
"Đây là thách thức lớn về môi trường trong quá trình sản xuất hydro và sự xuất hiện của hydro xanh mang đến cho chúng ta hy vọng về các giải pháp ít carbon trong tương lai."
Phân loại màu sắc của hydro
Hydro có nguồn gốc từ nhiều nguồn khác nhau và thường được gọi bằng nhiều màu sắc khác nhau, phản ánh phương pháp sản xuất ra nó. Ví dụ, hydro xám được dùng để mô tả hydro có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch; nếu carbon dioxide được thu giữ hiệu quả, nó được gọi là hydro xanh; và hydro từ năng lượng tái tạo được gọi là hydro xanh.
Hydro xanh: hy vọng chiết xuất từ điện phân nước
Hydro xanh được sản xuất bằng phương pháp điện phân nước được coi là lựa chọn thân thiện với môi trường hơn so với nhiên liệu hóa thạch truyền thống. Phương pháp này sử dụng điện để phân tách nước thành hydro và oxy, và khi điện được sử dụng có nguồn gốc từ các nguồn tái tạo, hydro được coi là xanh. Tuy nhiên, công nghệ này vẫn phải đối mặt với những thách thức như chi phí cao và hiệu suất chuyển đổi năng lượng thấp.
Các phương pháp tạo ra hydro khác
Ngoài phương pháp cải cách bằng hơi nước và điện phân nước, còn có nhiều phương pháp khác để tạo ra hydro, bao gồm khí hóa sinh khối, nhiệt phân mêtan, v.v. Một số công nghệ mới này, chẳng hạn như nhiệt phân mêtan, có thể sản xuất hydro mà không thải ra carbon dioxide, cho thấy tiềm năng tốt đối với môi trường.
Sản xuất hydro trong tương lai: thách thức và cơ hội
Hiện nay, hydro carbon thấp (bao gồm hydro xanh và hydro xanh lục) chiếm chưa đến 1% sản lượng hydro toàn cầu. Theo dự báo, ngành công nghiệp hydro sẽ tiếp tục tăng trưởng trong những năm tới, với tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm dự kiến đạt 9,3% vào năm 2030. Điều này khiến hydro trở thành nhân tố chủ chốt trong quá trình chuyển đổi năng lượng trong tương lai.
"Nhu cầu hydro toàn cầu đang tăng lên và đi kèm với đó là nhu cầu về công nghệ sạch như một phần trong nỗ lực của nhân loại nhằm giảm tác động carbon."
Kết luận
Không còn nghi ngờ gì nữa về tiềm năng trong tương lai của hydro như một nguồn năng lượng sạch, tuy nhiên, các vấn đề về môi trường trong quá trình sản xuất vẫn còn tồn tại. Khi so sánh ưu điểm và nhược điểm của các công nghệ sản xuất khác nhau, các nguồn hydro trong tương lai sẽ thay đổi bức tranh năng lượng của chúng ta như thế nào?
