La produzione di idrogeno mediante pirolisi prevede la decomposizione termica della biomassa o del gas naturale per produrre idrogeno e altri sottoprodotti.
Questo metodo è considerato ecologico e sostenibile in quanto può utilizzare risorse rinnovabili come la biomassa o ridurre le emissioni di carbonio quando si utilizza il gas naturale.
3 metodi chiave spiegati
1. Pirolisi della biomassa
La pirolisi della biomassa è la prima fase di un processo a due stadi per la produzione di idrogeno.
In questa fase, materiali a base di biomassa come la canna da zucchero, la paglia di grano e la lolla di riso vengono riscaldati in assenza di ossigeno per decomporsi in gas e liquidi volatili.
Questi prodotti sono poi sottoposti a steam reforming, dove reagiscono con il vapore per produrre idrogeno.
La scelta del catalizzatore è cruciale in questo processo e gli studi indicano che un catalizzatore al 10 % di Ni-dolomite è ottimale per aumentare la resa di idrogeno.
2. Pirolisi del gas naturale
La pirolisi del gas naturale, principalmente del metano, è un altro metodo per la produzione di idrogeno.
Questo processo prevede il riscaldamento del metano ad alte temperature, che ne provoca la decomposizione in idrogeno e carbonio solido.
A differenza del reforming del metano a vapore, che rilascia anidride carbonica, la pirolisi del metano cattura il carbonio come solido, riducendo potenzialmente l'impronta di carbonio della produzione di idrogeno.
Questo metodo è in fase di ricerca per il suo potenziale di produzione di idrogeno senza significative emissioni di carbonio, il che lo rende una tecnologia promettente per una società senza carbonio.
3. Efficienza energetica e sottoprodotti
I processi di pirolisi della biomassa e del gas naturale richiedono un'attenta considerazione dell'efficienza energetica, comprese le perdite di calore e l'energia necessaria per la compressione dell'idrogeno.
Inoltre, questi processi possono produrre sottoprodotti diversi dall'idrogeno e dal carbonio, come idrocarburi saturi e insaturi e composti aromatici (poli)ciclici.
Questi sottoprodotti possono richiedere un ulteriore trattamento a seconda dell'uso previsto per l'idrogeno, sia per applicazioni industriali ad alta purezza sia come combustibile chimico con requisiti di purezza meno severi.
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