Hidrojen nasıl elde edilir son zamanların en merak edilen konularından bir tanesi olarak gözleniyor. Hidrojen gazı üretim yöntemleri olarak birçok faktör olarak ön plana çıkıyor. Üretim yöntemleri olarak incelemeler yapılacak olduğu zaman;
- Kısmi oksidasyon
- Sıcaklık ile öz denetimli dönüşüm yöntemleri
- Isıl ayrışma
- Termokimyasal su şoklama adımları
- Gazlaştırma
- Proliz
- Elektrokimyasal yöntemler ile üretimler meydana gelmektedir. Her yöntem sırasında farklı teknikler ile üretim ön plana çıkıyor.
Kısmi oksidasyon
Kısmi oksiyasyon ile hidrojen üretme adımları sırasında kapalı bir yanma odası içerisine başlangıç olarak hidro karbonların su buharı ile beraber sınırlı miktarlarda oksijen ile katalitik olmayan kısmi bir şekilde yanması ile meydana gelir. Alev sıcaklıkları genel olarak ortalama bir şekilde 1300 ila 15000 derece arasında meydana gelir. Reaksiyon işlemlerinin sonunda ise hidrojen ile beraber karbonmonoksit bunların yanı sıra az da olsa CO2, CH4 sentezleri meydana gelir. Bir yandan da oksidasyon basamakları sırasında önce kükürt giderme işlemlerinin yapılmasına en ufak gerek yer almayacaktır.
Sıcaklık ile öz denetimli dönüşüm yöntemleri
Sıcaklık ile öz denetimli dönüşüm yöntemleri ile hidrojen üretme sırasında bir yandan kısmi oksidasyon bir yandan da buhar ile dönüşüm yöntemlerinin birleşmesi sonucu meydana gelir. Hidrokarbon ile beraber su buharlaşması ardından karışım odalarına alınır. Bir yandan da ısıtılmaları tamamlanan hava ikinci bir karıştırıcı içerisinde karışımları sağlanır. Yapılan üçlü karışım ardından SÖD kapsamında girişler sağlanır. Dönüşüm sırasında asıl hedef nokta olarak da CO ile beraber CO2 çevrimleri yapılarak saf olarak H2 üretimleri gözlenir.
Isıl ayrıştırma
Isıl ayrıştırma ile hidrojen üretimi sırasında asıl hedef olarak elementlerden C türevleri üretimleri planlanır. Söz konusu olan reaksiyon içerisinde ise Hidrojenler de yan ürün olarak oluşumları sağlanır. Üretim sonunda meydana gelen hidrojenler ile tamamen saf yapısı ile meydana gelir. Katı fazlarda oluşumları meydana gelen karbon üretimleri sırasında oluşan yüksek verim ile beraber yan ürün olarak da H2 aynı yüksek olan verimlilik ile meydana gelir.
Termokimyasal su şoklama
Termokimyasal su şoklama ile hidrojen üretimi sırasında proses gelişimleri aşamalarında olan bir proses olarak meydana gelmektedir. 500Ğ2000oC derece ile seri kimyasal reaksiyonların ardından meydana gelir. Yüksek sıcaklıklar olmasından ötürü de nükleer enerji ya da güneş enerjisi gibi kollektör yapılarından elde edilmesi söz konusu olur. Termokimyasal su şoklama adımları sırasında hidrojen ile üretimleri yüksek ölçekli olarak meydana gelen projeler içerisinde tercih edilir.
Gazlaştırma
Organik yapıda yer alan maddelerin gazlaştırılması için ortalama olarak 500 derece sıcaklığa kadar olması süreç piroliz safhası olacaktır. Burada asıl hedef olarak karbon, gazlar ile katran elde edilmesi söz konusu olmaktadır. Isıtma sırasında daha çok 1000 dereceye kadar çıkarılmasından ötürü karbonlar da su buharları ile beraber tepkimeye girecek ve bunun sonucunda da ortaya hidrojen çıkması için olanakları sunacaktır.
Piroliz
Organik yapılarda yer alan maddeler genel olarak oksijen yer almayan ortamlar içerisinde ısıtılması söz konusu olursa ortaya gelen termal parçalama sürelerine piroliz isimleri verilir. Kurutulmuş olarak yer alan her türlü organik atıklar ile beraber temiz ve yanabilir düzeylerde olan gazlara karşı dönüştürme adımları olarak meydana gelir.
Oksijen yer almadığı ortamlar içerisinde genel olarak 500 ila 600 dereceye kadar yapılan ısıtma işlemlerinin ardından gaz bileşenleri ile beraber uçucu düzeylerde yer alan yoğunlaşabilen maddeler, mangal kömürleri ile beraber küller de açığa çıkması ile dikkatleri çeker. Yüksek sıcaklık olduğu zamanlarda da gaz bileşenleri ile beraber odun gazları meydana gelmektedir. Piroliz süreci ile beraber gerçekleşim adımları sırasında oksijen yer almayan ortamlar içerisinde karmaşık olarak meydana gelen organik moleküller 400 ila 600 derece sıcaklık bölgelerinde parçalanarak yapması sağlanır. Yanamaz olan gazlar ile beraber katran ve ziftlerin açığa çıkması da söz konusu olur. Odunların piroliz edilmesi ardından da 4 karakteristik bölgelere ayrılması ile beraber öne çıkar.
Bu adımlar ile biri birinden farklı yöntemler tercih edilerek hidrojen elde edilim aşamaları öne çıkar. Bu yüzden uygun olan yöntemler ile işlemler tercih edilir.
