Hidrojen Nasıl Elde Edilir?
Hidrojen, evrende bol miktarda bulunan bir elementtir, ancak Dünya’da esas olarak oksijen veya karbon gibi diğer elementlerle kombinasyon halinde bulunur. Son zamanlarda hidrojen, yakıt hücreleri, elektrikli araçlar ve enerji üretimi için önemli bir yakıt kaynağı olarak ortaya çıkmıştır. Hidrojen gazı, fiziksel ve termal işlemlerin yanı sıra kimyasal reaksiyonlar da dahil olmak üzere bir dizi yöntemle elde edilebilir.
Hidrojen üretmenin en eski yöntemi, bir substratın, genellikle doğal gaz gibi bir fosil yakıtın, buhar reforming adı verilen bir süreçte buharla reaksiyona sokulmasını içerir. Bu reaksiyon, daha sonra karbon dioksite dönüştürülebilen hidrojen gazı ve karbon monoksitin salınmasına neden olur. Buhar reformu, örneğin petrol rafinerilerinde, amonyak sentez fabrikalarında ve metanol üretim tesislerinde endüstriyel ölçekli hidrojen üretimi için yaygın olarak kullanılmaktadır.
Hidrojen elde etmenin başka bir yöntemi de, suyu hidrojen ve oksijene ayırmak için doğru akımın içinden geçtiği elektrolizdir. İşlem iki elektrot içerir; negatif yüklü olan ve pozitif yüklü hidrojen iyonlarını çeken katot ve pozitif yüklü olan ve negatif yüklü oksijen iyonlarını çeken anot. Hidrojen gazı katotta, oksijen gazı ise anotta toplanır. Su elektrolizi, sürece güç sağlamak için rüzgar veya güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması koşuluyla, genellikle hidrojen üretiminin yenilenebilir ve çevre dostu bir yöntemi olarak kabul edilir.
Dikkat çeken bir başka yeni yöntem de algler kullanılarak biyohidrojen üretiminin kullanılmasıdır. Algler, alg fermantasyonu ve fotosentez gibi metabolik süreçler yoluyla hidrojen üretebilir. Algler, çıkarılabilen ve yakıt olarak kullanılabilen hidrojen gazı oluşturmak için güneş ışığından yararlanır. Bu süreçleri endüstriyel uygulama için ölçeklendirmeye yönelik araştırmalar devam etmektedir.
Hidrojen üretmenin başka bir yöntemi, odun, atık ve diğer biyokütle gibi organik maddelerin oksijene maruz kalmadan yüksek sıcaklıklara ısıtılmasını içeren pirolizdir. Bu termal ayrışma işlemi, hidrojen, karbon dioksit ve karbon monoksit dahil olmak üzere gazların oluşmasına neden olur. Piroliz, düşük karbonlu, yenilenebilir bir hidrojen üretim yöntemi olarak kabul edilir.
Sonuç olarak, hidrojen elde etmek için endüstriyel ölçekli üretimden buhar reformasyonu yoluyla biyohidrojen üretimi ve piroliz dahil daha yeni yöntemlere kadar bir dizi yöntem mevcuttur. Bu, bir yakıt kaynağı olarak hidrojenin çok yönlülüğünün ve potansiyelinin altını çiziyor. Temiz enerji kaynaklarına ve sera gazı emisyonlarının azaltılmasına daha fazla önem verildikçe, hidrojen enerji karışımında önemli bir rol oynamaya devam edecektir.
