La pirolisi del metano richiede circa 37,7 kJ/mole di idrogeno prodotto, un consumo energetico inferiore rispetto al reforming del metano a vapore, che richiede 41,4 kJ/mole di idrogeno e fino a 63,4 kJ/mole se si include l'energia necessaria per far evaporare l'acqua. La pirolisi del metano è un processo di decomposizione termica che scinde il metano in idrogeno e carbonio solido, che avviene principalmente a temperature superiori a 700°C senza catalizzatore e superiori a 800°C con catalizzatore. Questo processo è endotermico, cioè assorbe calore dall'ambiente circostante per procedere.
Il fabbisogno energetico della pirolisi del metano è inferiore a quello del reforming del metano a vapore, principalmente per l'assenza di evaporazione dell'acqua nel processo di pirolisi. Nel processo di steam reforming, l'acqua viene convertita in vapore, il che richiede ulteriore energia. Questa fase aggiuntiva aumenta il fabbisogno energetico complessivo dello steam reforming a 63,4 kJ/mole di idrogeno.
La pirolisi del metano opera a temperature più elevate, in genere superiori a 800°C per i processi catalitici e a 1000°C per i processi termici, con alcuni metodi che utilizzano torce al plasma che raggiungono i 2000°C. Queste temperature elevate sono necessarie per superare la stabilità dei legami C-H del metano e raggiungere tassi di reazione e conversione del metano significativi.
Nonostante le temperature più elevate, la pirolisi del metano è considerata più efficiente dal punto di vista energetico rispetto allo steam reforming, grazie alla produzione diretta di idrogeno e carbonio solido senza la necessità di far evaporare l'acqua. Inoltre, la pirolisi del metano offre una significativa riduzione delle emissioni di anidride carbonica, fino all'85% o più, a seconda della fonte di calore utilizzata, come l'elettricità rinnovabile o la combustione di parte dell'idrogeno prodotto. Ciò rende la pirolisi del metano un'alternativa promettente per la produzione di idrogeno con minori emissioni di gas serra rispetto ai metodi tradizionali come il reforming a vapore.
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