Виробництво водню

Електролізер

Виробництво водню — це процес виробництва газоподібного водню, який використовується в хімічному синтезі та як чистий носій енергії у водневій енергетиці.

Водень рідко зустрічається в природі в чистій формі[1], тому його вилучають з інших сполук за допомогою різних хімічних методів.

Водень є хімічним паливом з найбільшою питомою енергією та носієм чистої енергії для паливних елементів, пропонуючи потенційні рішення для зменшення викидів парникових газів і підтримки стійких енергетичних систем, оскільки продуктом згоряння водню є чиста водяна пара.

Загальні відомості

Різноманітність способів отримання водню визначається залежністю технологічних процесів від окремих видів сировини. Поширені технології:

  • Виробництво водню з викопного палива
    • Парова конверсія метану і природного газу
    • Газифікація кам'яного вугілля
    • Часткове окислення вуглеводнів
  • Електроліз води
    • Лужний електроліз
    • Електроліз на протонообмінній мембрані
    • Електроліз на аніонообмінній мембрані
    • Електроліз за високих температур
  • Термохімічне перетворення відходів чи біомаси
    • Газифікація
    • Піроліз
  • Біотехнологічне виробництво водню
    • Ферментація біомаси
    • Електрогідрогенез
    • Біофотоліз

Ринок водню

Глобальний попит на водень по секторам

Станом на початок 2020-х, водень в основному використовується в нафтопереробному та хімічному секторах і виробляється з використанням викопного палива, такого як вугілля та природний газ, і, таким чином, відповідає за значні річні викиди CO2. Чистий водень, вироблений за допомогою відновлюваних джерел енергії або ядерної енергії, або викопного палива з використанням уловлювання вуглецю, може допомогти декарбонізувати низку секторів, включаючи далекомагістральні перевезення, хімічну промисловість, виробництва заліза та сталі. Автомобілі, що працюють на водні, хоч і в невеликій кількості, покращують якість повітря та сприятимуть енергетичній безпеці. Водень також може підтримувати інтеграцію змінних відновлюваних джерел енергії в електроенергетичну систему, будучи одним із небагатьох варіантів зберігання енергії протягом днів, тижнів або місяців.[2]

Попит на водень досяг історичного максимуму в 2022 році, але він залишається зосередженим у традиційних сферах застосування. У 2022 році глобальне споживання водню досягло 95 Мт, збільшившись майже на 3%.

Водень із низьким рівнем викидів дуже повільно впроваджується в існуючі програми, становлячи лише 0,7% від загального попиту на водень, що означає, що виробництво та використання водню у 2022 році було пов'язане з викидами понад 900 Мт CO2. Кращі перспективи в промисловості, зокрема у виробництві аміаку. Водень із низьким рівнем викидів може стати для країн можливістю підняти економіку на майбутнє шляхом створення галузей у ланцюгах постачання водневих технологій. За різними сценаріями прогнозується, що розмір ринку водневого сектору з низьким рівнем викидів зросте з $1,4 мільярда станом на 2022 рік до $12 мільярдів до 2030 року, що еквівалентно витратам на офшорні вітрові установки в Європі у 2022 році, або до $112 мільярдів, що приблизно відповідає розміру ринку сонячних фотоелектричних установок на дахах в Азіатсько-Тихоокеанському регіоні в 2022 році. Річне виробництво водню з низьким рівнем викидів може досягти 38 Мт у 2030 році, якщо всі оголошені проекти будуть реалізовані, хоча 17 Мт надходять із проектів на ранніх стадіях розробки. Із загального обсягу, очікується, що 27 Мт буде засновано на електролізі та електроенергії з низьким рівнем викидів, а 10 Мт — на викопному паливі з уловлюванням, утилізацією та зберіганням вуглецю. Уряди та компанії започаткували низку ініціатив щодо співпраці з метою сприяння розгортанню технологій з низьким рівнем викидів, зокрема водню. Загалом 41 уряд наразі має водневу стратегію.[3]

Станом на 2024 рік, глобальний ринок використання водню оцінюється в $115 млрд.[4]

Технології виробництва водню

Методи виробництва

Водень є найпоширенішим газом у Всесвіті та має максимальний вміст енергії на одиницю ваги порівняно з будь-яким іншим відомим паливом. Використання водню для виробництва енергії не призводить до викидів забруднюючих речовин, оскільки виробляються лише тепло та водяна пара, що зменшує викиди парникових газів. Крім енергетичних застосувань, водень широко використовується в хімічній і нафтовій промисловості. Незважаючи на велику кількість водню, він рідко знаходиться у вільній формі в природі[5], тому існують різні методи його виробництва з викопного палива, води, біомаси та відходів.[6]

Виробництво водню охоплює кілька методів, кожен з яких має унікальні процеси та наслідки для сталого розвитку. Станом на початок 2020-х переважають паровий риформінг метану та газифікація вугілля, хоча в якості побічного продукту утворюється вуглекислий газ. Часткове окислення вуглеводнів забезпечує більший вихід водню, але також виділяє CO2, якщо без технології уловлювання вуглецю. Електроліз розщеплює воду на водень і кисень за допомогою електрики. Газифікація перетворює побутові відходи чи біомасу на синтез-газ, багатий воднем, пропонуючи поновлюване джерело водню з потенційною вуглецевою нейтральністю. Темнова та фото- ферментація використовує бактерії для виробництва водню з органічних сполук, тоді як мікробні електролізні елементи інтегрують мікробний метаболізм з електрохімічними процесами для ефективного виробництва водню. Термохімічне розщеплення води використовує концентровану сонячну енергію для розщеплення молекул води, обіцяючи безперервну роботу з високою ефективністю, але потребуючи високих температур і складних систем. Фотоелектрохімічні та фотобіологічні процеси використовують сонячне світло безпосередньо, причому фотоелектрохімічні процеси використовують напівпровідники, а фотобіологічні процеси (біофотоліз) — мікроорганізми або водорості, що є багатообіцяючим, але стикається з проблемами ефективності та масштабованості.

Характеристика методів виробництва

Методи виробництва водню[7]

Більша частина водню, станом на початок 2020-х, виробляється за допомогою термохімічних процесів з використанням викопного палива: вуглеводневий риформінг, газифікація вугілля, вуглеводневий піроліз і плазмовий риформінг.[6]

Завод Праксеір (Praxair) з виробництва водню

Енергоємність виробленого водню менше, ніж енергія, що міститься у вихідному паливі, але завдяки високому ККД паливних елементів вона може бути використана повніше, ніж при безпосередньому використанню вихідного палива. Внаслідок перетворення вихідного палива, в атмосферу може викидатися вуглекислий газ, так само, як внаслідок роботи двигуна автомобіля. Але завдяки високому ККД паливних елементів його кількість може бути меншою, ніж при використанні палива безпосередньо.

Невелика частина водню (4% в 2006 році, і приблизно стільки ж на початку 2020-х) отримується шляхом електролізу води. Для одержання кілограму водню таким шляхом необхідно витратити приблизно 50 кіловат-годин електроенергії. Розщеплення води в найпростішій формі використовує електричний струм (електроліз), що проходить через два електроди, щоб розщепити воду на водень і кисень. Однак воду також можна розщепити за допомогою інших джерел енергії, таких як енергія світла[8] (фотоелектроліз), теплова енергія (термоліз) і біофотоліз за допомогою мікроорганізмів.[6]

Вартість кожного методу варіюється в залежності від локації, ринкових умов і урядових пільг/податків, але загалом, станом на початок 2020-х, вартість виробництва водню, серед найпопулярніших методів, є найменшою для парового риформінгу метану, і, за збільшенням вартості: газифікації вугілля, переробка біомаси, переробка відходів, електроліз води відновлювальними джерелами енергії та електроліз води з електромережі. Очікується, що вартість виробництва з викопного палива зростатиме, а з відновлювальних ресурсів — дешевшати.[9][10] Вартість виробництва «чистого» водню, станом на 2024 рік, складає, в залежності від метода, від €1,7 до €10,2/кг.[11]

За рівнем викидів CO2 в атмосферу, «найчистішими» є технології термохімічної переробки біомаси та відходів, в поєднанні з уловленням вуглецю. Ці методи є вуглецево-негативними.[11]

Загалом набули поширення наступні 4 категорії методів:

  • виробництво водню з викопного палива,
  • електроліз води,
  • термохімічне перетворення відходів та біомаси,
  • біотехнологічні методи виробництва водню.

Виробництво водню з викопного палива

Виробництва водню з викопного палива включає такі методи:

  • паровий риформінг метану,
  • газифікація вугілля,
  • часткове окислення вуглеводнів,
  • автотермічний риформінг,
  • вуглеводневий піроліз.

Ці процеси передбачають реакцію вуглеводнів або вугілля з парою, киснем або водою з утворенням багатих на водень газів, хоча вони зазвичай призводять до викидів вуглекислого газу в атмосферу Землі, збільшуючи парниковий ефект і глобальне потепління, якщо не поєднуються з технологіями уловлювання та зберігання вуглецю.[6][12] Водень, вироблений з викопного палива з інтеграцією технологій уловлення та зберігання вуглецю зветься «синім», а без них — «сірим».[10] Транспортні засоби з водневим двигуном, що працюють на «сірому» водні, сприяють у 2-3 рази вищим загальним викидам вуглецю в атмосферу, порівняно з автомобілями з бензиновим двигуном[13], тому що виробництво 1 кг «сірого» водню виділяє в атмосферу, щонайменше, 10 кг вуглекислого газу (CO2)[14].

Окрім обробки викопного палива, термохімічні методи газифікації і піролізу використовуються для виробництва водню з відходів пластику[15], твердих побутових відходів[16] та біомаси (розглянуто нижче).

Паровий риформінг

Паровий риформінг є широко використовуваним методом отримання водню. Він включає в себе реакцію метану (або інших вуглеводнів) з парою над каталізатором для отримання синтез-газу, що складається з газоподібного водню (H2), монооксиду вуглецю (CO) та вуглекислого газу (CO2). Процес зазвичай відбувається при високих температурах (700—1000 °C) і помірному тиску. Такі каталізатори, як нікель, зазвичай використовуються для прискорення швидкості реакції.[17] Станом на 2023 рік, методом парового риформінгу метану виробляється 48 % світового водню.[18].

Газифікація вугілля

Газифікація кам'яного вугілля передбачає перетворення вугілля на синтез-газ. Газифікація з уловленням вуглецю дає переваги в ефективності порівняно з традиційним спалюванням вугілля, оскільки дозволяє чистіше видобувати водень, водночас уловлюючи вуглекислий газ для потенційного зберігання, переробки або утилізації, тим самим потенційно зменшуючи викиди парникових газів, пов'язані з використанням вугілля.[12][19]

Часткове окислення вуглеводнів

Часткове окислення вуглеводнів — це процес, у якому вуглеводні, наприклад метан, реагують з обмеженою кількістю кисню або повітря при високих температурах, утворюючи водень і монооксид вуглецю. Ця екзотермічна реакція відбувається в умовах, які перешкоджають повному згорянню, в результаті чого утворюється суміш синтез-газу, яку можна далі обробляти для різних промислових застосувань, включаючи виробництво водню.[20]

Автотермічний риформінг

Автотермічний риформінг — це процес, який використовується для виробництва водню, який поєднує часткове окислення та конверсію з водяною парою в одному реакторі, що забезпечує високу ефективність і гнучкість. Він використовує каталізатор для перетворення вуглеводнів, таких як природний газ або рідке паливо, на водень, монооксид вуглецю та вуглекислий газ, причому тепло, що утворюється в результаті часткового окислення, забезпечує енергію, необхідну для ендотермічних реакцій конверсії з парою. Цей метод користується перевагою завдяки здатності отримувати водень високого рівня чистоти, придатний для різноманітних промислових застосувань.[21][22]

Вуглеводневий піроліз

Вуглеводневий піроліз для виробництва водню передбачає нагрівання вуглеводнів (таких як метан, пропан або вищі вуглеводні) при високих температурах (зазвичай вище 700°C) за відсутності кисню. Цей процес розщеплює вуглеводні на простіші молекули, головним чином водень і монооксид вуглецю, за допомогою серії хімічних реакцій, відомих як термічний розпад або крекінг.[23][24]

Електроліз води

Електроліз води

Електроліз (розщеплення) води — це хімічний процес, який використовує електричний струм для розщеплення молекул води на водень і кисень.  Зазвичай це відбувається в електролізері, де два електроди занурені у воду та підключені до зовнішнього джерела живлення. Коли електрична енергія протікає через електроди, молекули води окислюються на аноді (утворюючи газоподібний кисень і позитивно заряджені іони водню) і відновлюючись на катоді (утворюючи газоподібний водень і гідроксид-іони).

Діаграма етапів ланцюжка створення вартості зеленого водню виробленого методом електролізу води
Автономне судно Energy Observer виробляє «зелений» водень з морської води та енергії сонячних батарей, зтискує і зберігає його на борту, та використовує в паливних елементах електродвигунів.

Приблизно 50 кВт·год електроенергії, витрачається на виробництво 1 кг стисненого водню. Водень, отриманий з використанням відновлюваних джерел електроенергії, таких як сонячна, енергія вітру, гідроенергія, геотермальна, енергія хвиль та припливів, відомий як зелений водень.[25][26]

Існує 4 основних технології електролізу води: лужний електроліз, електроліз на протонообмінній мембрані (PEMWE), електроліз на аніонообмінній мембрані (AEMWE) і електроліз за високих температур з використанням твердооксидних електролізерів (SOE).[4]

Серед інноваційних стратегії енергозберігаючого електролізу, досліджуються стратегії синтезу каталізаторів, вибору відповідних органічних молекул, оптимізації механізмів реакції, подолання проблем традиційного електролізу води, дослідження гібридного електролізу та електролізу з автономним живленням, що не потребує електроенергії.[27][28][29]

Основні методи

Станом на середину 2020-х років, найпоширенішими є 4 основні методи електролізу води для промислового застосування.[4]

Лужний електроліз

Лужний електроліз — електроліз у рідкому лужному електроліті. Зазвичай використовується розчин гідроксиду калію (КОН) або гідроксиду натрію (NaOH).[30] Він працює при підвищених температурах (70-90 °С) і потребує чистої води. Ця визнана технологія добре підходить для виробництва водню в промислових масштабах завдяки своїй ефективності, масштабованості та здатності інтегруватися з відновлюваними джерелами енергії для сталого виробництва водню.[31][32]

Електроліз води на протонообмінній мембрані

Електроліз води на протонообмінній мембрані

Електроліз води на протонообмінній мембрані (PEMWE або PEMEL) — ґрунтується на спеціалізованій протонообмінній мембрані, яка пропускає лише протони, полегшуючи розділення водню та кисню. Електроди, покриті каталізаторами, ініціюють електрохімічні реакції, розщеплюючи молекули води на іони водню та електрони. PEMWE відомий своєю високою ефективністю, швидкою реакцією на зміни вхідної електроенергії та придатністю для невеликих застосувань. З точки зору стійкості та впливу на довкілля, електроліз на протонообмінній мембрані є одним із сприятливих методів перетворення відновлюваної енергії на водень високої чистоти. Інші переваги включають такі, як компактна конструкція, висока щільність струму, висока ефективність, швидка реакція, невелика площа, працює за нижчих температур (20–80 °C) і виробляє надчистий водень та кисень як побічний продукт.[33][34]

Електроліз води на аніонообмінній мембрані

Електроліз води на аніонообмінній мембрані

Електроліз води на аніонообмінній мембрані (AEMWE) — це потенційно недорога та стійка технологія виробництва водню, яка поєднує в собі переваги електролізу води на протонообмінній мембрані та традиційних систем лужного електролізу.[35] AEMWE є однією з найбільш економічно ефективних і перспективних технологій електролізу води завдяки застосуванню ефективних електрокаталізаторів з неблагородних металів і швидкому розвитку аніонообмінних мембран (AEM).[36] Дослідження аніонообмінних полімерів (AEP) зосереджено на катіонних структурах головки/остову/бічного ланцюга та ключових властивостях, таких як іонна провідність і лужна стабільність. Було запропоновано кілька підходів, таких як перехресне зшивання, мікрофазні та органічні/неорганічні композити, щоб покращити ефективність аніонного обміну та хімічну та механічну стабільність AEM.[37]

Електроліз за високих температур

Електроліз за високих температур — отримання водню в процесі високотемпературного електролізу (HTE), що забезпечується додатковою енергією у вигляді тепла. Оскільки частина енергії в HTE — теплова, менша кількість енергії потребує подвійного перетворення (з тепла в електрику, а потім в хімічну форму), тому на виробництво кілограму водню витрачається менше енергії. Електроліз може здійснюватись з використанням безпосередньо теплової ядерної енергії для розщеплення води на кисень і водень шляхом розігріву до високих температур (800—1000 °С) з подальшим розкладанням води на кисень і водень термохімічним шляхом. Крім того, в результаті цих процесів одержується низькоякісний «промисловий» водень, який є непридатним для використання в паливних елементах.[38] У цьому методі використовуються твердооксидні електролізери (SOE), які ефективні при високих температурах і можуть інтегруватися з відновлюваними джерелами енергії, такими як сонячна та вітрова енергія. Цей процес є більш енергоефективним, ніж традиційний електроліз, оскільки він використовує теплову енергію, зменшуючи загальні потреби в електроенергії.[39]

Менш поширені та експериментальні методи

Станом на середину 2020-х наступні методи є менш поширеними або перебувають на стадії розробки.[4]

  • Електроліз за високого тиску — електроліз води, внаслідок пропускання електричного струму через воду під високим тиском. Електроліз протонообмінної мембрани високого тиску (high pressure PEMEL), використовує електролізер з протонообмінною мембраною, що працює під тиском 80-200 бар. Цей метод підвищує ефективність виробництва водню та добре інтегрується з системами зберігання та розподілу водню під високим тиском, що робить його придатним для застосувань, таких як водневі заправні станції та промислові процеси, які потребують водню високої чистоти.[40]
  • Сонячні панелі Solhyd, що виробляють водень
    Фотоелектрохімічне розщеплення води — виробництво водню з використанням електроенергії, виробленої фотоелектричними системами. Вода розкладається на водень і кисень шляхом електролізу — фотоелектрохімічного (PEC) процесу, який також називають штучним фотосинтезом. Ця стійка технологія об'єднує напівпровідникові матеріали[41] з електрохімічними реакціями, використовуючи фотони для ініціювання електронного збудження всередині напівпровідника. Коли сонячне світло потрапляє на поверхню напівпровідника, електрони збуджуються з валентної зони в зону провідності, створюючи електронно-діркові пари. Ці носії заряду мігрують на поверхню, де беруть участь в окислювально-відновних реакціях: окисленні води на аноді з утворенням кисню та відновлення на катоді з утворенням водню.[42][43]
  • Фотоелектрокаталітичне розщеплення води — це процес, який поєднує фотокаталіз і електрокаталіз для розщеплення води на водень і кисень під дією сонячної енергії на поверхні активних електродів. Фотокаталізатор, як правило, напівпровідниковий матеріал, такий як діоксид титану (TiO2) або оксид металу, поглинає фотони сонячного світла та створює в матеріалі електронно-діркові пари. Збуджені електрони переміщаються в зону провідності, а дірки утворюються у валентній зоні. Електрони та дірки відокремлюються та мігрують до поверхні фотокаталізатора. Катод і/або анод зазвичай покривають електрокаталізатором для покращення електродних реакцій і підвищення ефективності процесу. На катоді збуджені електрони відновлюють молекули води до H2 і гідроксилу, а з іншого боку дірки окислюють молекули води з утворенням O2 і протонів.[44]
  • Термохімічне розщеплення води — виробництво водню на основі термохімічних циклів для розкладання води.[45] Є більш ніж 352[46] таких цикли. Близько десятка з них (наприклад, цикл оксиду заліза, цикл церій (IV)- церій(III) оксид, цикл цинк — цинк-оксид, сірко-йодний цикл[47], мідно-хлорний і гібридний сульфурний цикл) зараз досліджуються і знаходяться на фазі випробування з метою одержання водню і кисню з води за допомогою теплової енергії та без використання електрики[48]. Ці процеси можуть бути ефективнішими, ніж електроліз за високих температур, діапазоні ефективності від 35% — 49% LHV. Жоден з термохімічних процесів виробництва водню не був використаний на промисловому рівні, станом на початок 2020-х, хоча деякі з них були продемонстровані в лабораторії.

Термохімічне перетворення відходів чи біомаси

Завод з виробництва водню методом газифікації
Схема термохімічної переробки твердих побутових відходів (MSW), відпрацьованих шин (WTs) і відходів пластику (WPs).[49]
Докладніше: Термохімічне виробництво водню

Методи термохімічного перетворення використовують високу температуру для виробництва водню з відходів[49] чи біомаси[50][51]. До цих методів відносять газифікацію і піроліз, під час яких утворюється синтез-газ, з якого згодом отримують водень та інші цінні продукти; а також гідротермальні методи, такі як гідротермальне зрідження та гідротермальна газифікація[52].

Перетворення відходів на енергію чи хімічні продукти відіграє ключову роль у парадигмі циркулярної економіки; а вартість такого водню і його екологічність є конкурентноспроможними, порівняно з іншими методами виробництва водню.[53] Виробництво водню з відходів є екологічнішим за виробництво з викопного палива, а в поєднанні з технологією уловлення вуглецю – має потенціал бути вуглецево-нейтральним, а у випадку відходів біомаси – навіть вуглецево-негативним.[11]

Перетворення відходів

Серед перетворення відходів, ці методи застосовуються для виробництва водню з твердих побутових відходів[49][16], відпрацьованих шин[49], відходів пластику[15][54] та харчових відходів[55].

Газифікація відходів для виробництва синтез-газу і подальшого виробництва водню.[49]

Газифікація відходів є дуже перспективним варіантом отримання відновлюваного водню. В якості сировини було досліджено багато різних типів відходів, таких як тверді побутові відходи, зношені автошини або пластикові відходи. Повідомлялося про продуктивність до 300 г H2/кг сировини, що вказує на те, що ця технологія має великий економічний потенціал. Однією з головних переваг технології газифікації є її універсальність і придатність для дуже різних матеріалів, наприклад, різних типів відходів; а синтез-газ після обробки завжди має однакову якість, незалежно від вихідної сировини. Загалом водень із газифікації відходів має високий потенціал, оскільки продуктивність є високою, а відходи є доступною сировиною.[49][16]

Щодо виробництва водню з пластикових відходів, газифікація пластику є, станом на початок 2020-х, найпопулярнішою технологією в промислових масштабах, хоча піроліз пластикових відходів, та його модифікації (такі як піроліз-паровий риформінг, піроліз-CO2 сухий риформінг, піроліз-плазмова каталітична обробка), можуть запропонувати збільшене виробництво водню, порівняно з газифікацією.[56]

Перетворення біомаси

Схема газифікації біомаси для виробництва відновлювального водню.[52]
Схема піролізу біомаси для виробництва відновлювального водню.[52]

У випадку перетворення біомаси, водень (який називають «біоводень», коли отриманий з біомаси) отримується шляхом газифікації та піролізу органічної біомаси, такої як сільськогосподарські відходи, відходи деревини, відходи харчової промисловості та водорості.[50][51] Виробництво водню шляхом газифікації біомаси забезпечує виняткові переваги, такі як відновлювані джерела енергії, нульовий викид вуглецю, економічно ефективні процеси і висока ефективність.[57]

Біоенергетика з використанням технології уловлювання та зберігання вуглецю (BECCS) передбачає термохімічне перетворення біомаси з інтеграцією технологій уловлення і зберігання вуглецю, для виробництва «чистого» водню.[58][59]

Комбіновані системи, що поєднують термохімічне (газифікацію) та біотехнологічне (анаеробне бродіння) перетворення, можуть демонструвати більшу ефективність, та виробляти і енергію, і водень.[60]

Технології термохімічного перетворення біомаси та відходів в поєднанні з технологіями уловлення та зберігання вуглецю, є «найчистішими» з точки зору викидів CO2 в атмосферу, і можуть бути не тільки вуглецево-нейтральними, а й вуглецево-негативними.[11]

Біотехнологічне виробництво водню

Біотехнологічне виробництво водню — виробництво біоводню методами біотехнології.

Ця категорія методів включає:

  • ферментативне виробництво водню з біомаси,
  • електрогідрогенез (мікробні електролізні елементи),
  • біофотоліз;

та їх синергічні комбінації.

Ферментація

Ферментативне перетворення (зброджування) органічного субстрату в біоводень здійснюється спеціальними бактеріями в мультиферментативних системах. Поділяється, в залежності від потреби в сонячному світлі, на темнову ферментацію та фотоферментацію. Ферментація біомаси — це екологічно чистий процес із використанням відновлюваної біомаси, який до того ж сприяє вирішенню проблеми утилізації відходів.[61] Наприклад, з 1 кг твердих органічних відходів, таких як харчові та сільськогосподарські відходи, можливо отримати 100—110 літрів біоводню та 50-60 літрів біометану; а твердий залишок (30 г/кг відходів) можливо використовувати як тверде біопаливо або перетворити на біодобриво.[62] Біоводень може вироблятися у біореакторі, що містить органічні відходи, найчастіше — сільськогосподарські і органічні відходи[63][64], стічні води[65], або біомасу спеціальних зелених мікроводоростей, що можуть рости у забруднених водоймах. Виробництво біоводню може поєднуватись з виробництвом біометану,[62] чи біобутанолу та біополімерів, для максимізації економічної ефективності.[66]

Пілотний проект фабрики з виробництва біоводню з відходів (стебел) кукурудзи шляхом темнової ферментації та фотоферментації показав період окупності 6,86 років (порівняно з 10,28 років при виробництві методом електролізу з використанням відновлюваної енергетики). Ціна виробництва склала дешевше виробництва електролізом з використанням сонячної чи вітрової енергії, але дорожче виробництва газифікацією біомаси.[67]

Електрогідрогенез

Електрогідрогенез (електроліз з біокаталізаторами) — цьому процесі застосовують мікробний електролізний елемент (Microbial electrolysis cell) для отримання біоводню з різних органічних відходів. Мікробний електролізний елемент (МЕЕ) — це технологія, пов'язана з мікробними паливними елементами. Мікробні паливні елементи виробляють електричний струм від мікробного розкладання органічних сполук, тоді як МЕЕ генерують водень або метан з органічного матеріалу, застосовуючи електричний струм.[68][69]

Біофотоліз

Методи, засновані на біофотолізі, використовують фотосинтезуючі мікроорганізми, такі як водорості[70] та ціанобактерії, для розщеплення молекул води на водень і кисень за допомогою енергії світла. У цьому процесі спеціальні ферменти, такі як гідрогенази, каталізують відновлення протонів (H+) до молекулярного водню (H2), тоді як кисень виділяється як побічний продукт. Біофотоліз поділяється на прямий і непрямий.[71]

Зберігання і транспортування

Після виробництва, водень зазвичай стискають до високого тиску (до 700 бар) для зберігання і транспортування. Стиснення водню є ключовим етапом у забезпеченні можливості зберігання газу в менших обсягах або його транспортування трубопроводами, балонами чи іншими засобами до місць кінцевого використання. Стиснення водню робить його придатним для широкого спектру застосувань, включаючи зберігання енергії, промислові процеси та транспортне паливо.[72]

Окрім газоподібного стану, водень може зберігатись і транспортуватись у рідкому стані та у носіях водню.

Транспортування водню включає різні методи, такі як трубопровододи, морський та наземний транспорт.[73]

Див. також

Примітки

  1. ↑ Blay-Roger, Rubén; Bach, Wolfgang; Bobadilla, Luis F.; Reina, Tomas Ramirez; Odriozola, José A.; Amils, Ricardo; Blay, Vincent (1 січня 2024). Natural hydrogen in the energy transition: Fundamentals, promise, and enigmas. Renewable and Sustainable Energy Reviews. Т. 189. с. 113888. doi:10.1016/j.rser.2023.113888. ISSN 1364-0321. Процитовано 16 серпня 2024.
  2. ↑ Hydrogen (англ.). International Energy Agency. 2023. Процитовано 5 липня 2024.
  3. ↑ Global Hydrogen Review 2023 – Analysis. IEA (брит.). 22 вересня 2023. Процитовано 4 липня 2024.
  4. ↑ а б в г Hou, Junbo; Yang, Min (3 червня 2024). Green Hydrogen Production by Water Electrolysis (PDF) (англ.) (вид. 1). Boca Raton: CRC Press. doi:10.1201/9781003368939. ISBN 978-1-003-36893-9.
  5. ↑ Blay-Roger, Rubén; Bach, Wolfgang; Bobadilla, Luis F.; Reina, Tomas Ramirez; Odriozola, José A.; Amils, Ricardo; Blay, Vincent (1 січня 2024). Natural hydrogen in the energy transition: Fundamentals, promise, and enigmas. Renewable and Sustainable Energy Reviews. Т. 189. с. 113888. doi:10.1016/j.rser.2023.113888. ISSN 1364-0321. Процитовано 5 липня 2024.
  6. ↑ а б в г Megía, Pedro J.; Vizcaíno, Arturo J.; Calles, José A.; Carrero, Alicia (21 жовтня 2021). Hydrogen Production Technologies: From Fossil Fuels toward Renewable Sources. A Mini Review. Energy & Fuels (англ.). Т. 35, № 20. с. 16403—16415. doi:10.1021/acs.energyfuels.1c02501. ISSN 0887-0624. Процитовано 4 липня 2024.
  7. ↑ Shiva Kumar, S.; Himabindu, V. (1 грудня 2019). Hydrogen production by PEM water electrolysis – A review. Materials Science for Energy Technologies. Т. 2, № 3. с. 442—454. doi:10.1016/j.mset.2019.03.002. ISSN 2589-2991. Процитовано 4 липня 2024.
  8. ↑ Song, Hui; Luo, Shunqin; Huang, Hengming; Deng, Bowen; Ye, Jinhua (11 березня 2022). Solar-Driven Hydrogen Production: Recent Advances, Challenges, and Future Perspectives. ACS Energy Letters (англ.). Т. 7, № 3. с. 1043—1065. doi:10.1021/acsenergylett.1c02591. ISSN 2380-8195. Процитовано 4 липня 2024.
  9. ↑ Lepage, Thibaut; Kammoun, Maroua; Schmetz, Quentin; Richel, Aurore (1 січня 2021). Biomass-to-hydrogen: A review of main routes production, processes evaluation and techno-economical assessment. Biomass and Bioenergy. Т. 144. с. 105920. doi:10.1016/j.biombioe.2020.105920. ISSN 0961-9534. Процитовано 5 липня 2024.
  10. ↑ а б Shraiber, O.A.; Dubrovskyi, V.V.; Teslenko, O.I. (2021). CURRENT STATE AND PROSPECTS OF HYDROGEN ENERGY DEVELOPMENT IN THE WORLD (PDF). Scientific notes of Taurida National V.I. Vernadsky University. Series: Technical Sciences. № 5. с. 199—209. doi:10.32838/2663-5941/2021.5/30. Процитовано 5 липня 2024.
  11. ↑ а б в г Matus Muron, Grzegorz Pawelec, Daniel Fraile (2024). Clean Hydrogen Production Pathways: Report 2024 (PDF). Hydrogen Europe.
  12. ↑ а б Burchart, Dorota; Gazda-Grzywacz, Magdalena; Grzywacz, Przemysław; Burmistrz, Piotr; Zarębska, Katarzyna (2023-01). Life Cycle Assessment of Hydrogen Production from Coal Gasification as an Alternative Transport Fuel. Energies (англ.). Т. 16, № 1. с. 383. doi:10.3390/en16010383. ISSN 1996-1073. Процитовано 4 липня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  13. ↑ Durkin, Kirill; Khanafer, Ali; Liseau, Philip; Stjernström-Eriksson, Adam; Svahn, Arvid; Tobiasson, Linnéa; Andrade, Tatiana Santos; Ehnberg, Jimmy (2024-01). Hydrogen-Powered Vehicles: Comparing the Powertrain Efficiency and Sustainability of Fuel Cell versus Internal Combustion Engine Cars. Energies (англ.). Т. 17, № 5. с. 1085. doi:10.3390/en17051085. ISSN 1996-1073. Процитовано 5 листопада 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  14. ↑ Yue, Meiling; Lambert, Hugo; Pahon, Elodie; Roche, Robin; Jemei, Samir; Hissel, Daniel (1 серпня 2021). Hydrogen energy systems: A critical review of technologies, applications, trends and challenges. Renewable and Sustainable Energy Reviews. Т. 146. с. 111180. doi:10.1016/j.rser.2021.111180. ISSN 1364-0321. Процитовано 5 листопада 2024.
  15. ↑ а б Chen, Zhijie; Wei, Wei; Chen, Xueming; Liu, Yiwen; Shen, Yansong; Ni, Bing-Jie (1 травня 2024). Upcycling of plastic wastes for hydrogen production: Advances and perspectives. Renewable and Sustainable Energy Reviews. Т. 195. с. 114333. doi:10.1016/j.rser.2024.114333. ISSN 1364-0321. Процитовано 4 липня 2024.
  16. ↑ а б в Nandhini, Rajendran; Berslin, Don; Sivaprakash, Baskaran; Rajamohan, Natarajan; Vo, Dai-Viet N. (1 червня 2022). Thermochemical conversion of municipal solid waste into energy and hydrogen: a review. Environmental Chemistry Letters (англ.). Т. 20, № 3. с. 1645—1669. doi:10.1007/s10311-022-01410-3. ISSN 1610-3661. PMC 8945873. PMID 35350388. Процитовано 4 липня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  17. ↑ Le, Duyen Quang; Dzung, Nguyen The (29 лютого 2024). An overview of hydrogen production via reforming from natural gas. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. № 1. с. 92—99. doi:10.33271/nvngu/2024-1/092. Процитовано 4 липня 2024.
  18. ↑ Ganguli, Arijit; Bhatt, Viraj (14 квітня 2023). Hydrogen production using advanced reactors by steam methane reforming: A review. Frontiers in Thermal Engineering (English) . Т. 3. doi:10.3389/fther.2023.1143987. ISSN 2813-0456. Процитовано 4 липня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  19. ↑ Dai, Fei; Zhang, Shengping; Luo, Yuanpei; Wang, Ke; Liu, Yanrong; Ji, Xiaoyan (2023-06). Recent Progress on Hydrogen-Rich Syngas Production from Coal Gasification. Processes (англ.). Т. 11, № 6. с. 1765. doi:10.3390/pr11061765. ISSN 2227-9717. Процитовано 4 липня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  20. ↑ Boscherini, Mattia; Storione, Alba; Minelli, Matteo; Miccio, Francesco; Doghieri, Ferruccio (2023-01). New Perspectives on Catalytic Hydrogen Production by the Reforming, Partial Oxidation and Decomposition of Methane and Biogas. Energies (англ.). Т. 16, № 17. с. 6375. doi:10.3390/en16176375. ISSN 1996-1073. Процитовано 4 липня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  21. ↑ Cavalcante, Matheus Henrique Silva; Maccari Zelioli, Ícaro Augusto; Guimarães Filho, Emílio Émerson Xavier; Júnior, Julles Mitoura dos Santos; Souza Vidotti, Annamaria Dória; Daltro de Freitas, Antonio Carlos; Guirardello, Reginaldo (2023-12). Autothermal Reforming of Methane: A Thermodynamic Study on the Use of Air and Pure Oxygen as Oxidizing Agents in Isothermal and Adiabatic Systems. Methane (англ.). Т. 2, № 4. с. 389—403. doi:10.3390/methane2040026. ISSN 2674-0389. Процитовано 4 липня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  22. ↑ Hos, Tomy; Sror, Gal; Herskowitz, Moti (2024-01). Autothermal reforming of methanol for on-board hydrogen production in marine vehicles. International Journal of Hydrogen Energy. Т. 49. с. 1121—1132. doi:10.1016/j.ijhydene.2023.08.315. ISSN 0360-3199. Процитовано 4 липня 2024.
  23. ↑ Schneider, Stefan; Bajohr, Siegfried; Graf, Frank; Kolb, Thomas (2020-10). State of the Art of Hydrogen Production via Pyrolysis of Natural Gas. ChemBioEng Reviews (англ.). Т. 7, № 5. с. 150—158. doi:10.1002/cben.202000014. ISSN 2196-9744. Процитовано 4 липня 2024.
  24. ↑ Sánchez-Bastardo, Nuria; Schlögl, Robert; Ruland, Holger (18 серпня 2021). Methane Pyrolysis for Zero-Emission Hydrogen Production: A Potential Bridge Technology from Fossil Fuels to a Renewable and Sustainable Hydrogen Economy. Industrial & Engineering Chemistry Research (англ.). Т. 60, № 32. с. 11855—11881. doi:10.1021/acs.iecr.1c01679. ISSN 0888-5885. Процитовано 4 липня 2024.
  25. ↑ Awad, Mohamed; Said, Abdelrahman; Saad, Mohamed H.; Farouk, Amr; Mahmoud, Mohamed Metwally; Alshammari, Meshari S.; Alghaythi, Mamdouh L.; Abdel Aleem, Shady H. E.; Abdelaziz, Almoataz Y. (1 січня 2024). A review of water electrolysis for green hydrogen generation considering PV/wind/hybrid/hydropower/geothermal/tidal and wave/biogas energy systems, economic analysis, and its application. Alexandria Engineering Journal. Т. 87. с. 213—239. doi:10.1016/j.aej.2023.12.032. ISSN 1110-0168. Процитовано 4 липня 2024.
  26. ↑ El-Shafie, Mostafa (1 грудня 2023). Hydrogen production by water electrolysis technologies: A review. Results in Engineering. Т. 20. с. 101426. doi:10.1016/j.rineng.2023.101426. ISSN 2590-1230. Процитовано 4 липня 2024.
  27. ↑ Ren, Jin-Tao; Chen, Lei; Wang, Hao-Yu; Tian, Wen-Wen; Yuan, Zhong-Yong (2 січня 2024). Water electrolysis for hydrogen production: from hybrid systems to self-powered/catalyzed devices. Energy & Environmental Science (англ.). Т. 17, № 1. с. 49—113. doi:10.1039/D3EE02467A. ISSN 1754-5706. Процитовано 5 липня 2024.
  28. ↑ Jiao, Fan; Chen, Chen; Liu, Taixiu; Lu, Buchu; Zhao, Kai; Yang, Shiying; Long, Yibiao; Liu, Qibin; Jin, Hongguang (29 січня 2024). Insights of water-to-hydrogen conversion from thermodynamics. The Innovation Energy (англ.). Т. 1, № 1. с. 100004—33. doi:10.59717/j.xinn-energy.2024.100004. ISSN 3006-418X. Процитовано 9 листопада 2024.
  29. ↑ Gao, Xueqing; Chen, Yutong; Wang, Yujun; Zhao, Luyao; Zhao, Xingyuan; Du, Juan; Wu, Haixia; Chen, Aibing (5 липня 2024). Next-Generation Green Hydrogen: Progress and Perspective from Electricity, Catalyst to Electrolyte in Electrocatalytic Water Splitting. Nano-Micro Letters (англ.). Т. 16, № 1. с. 237. doi:10.1007/s40820-024-01424-2. ISSN 2150-5551. PMC 11226619. PMID 38967856. Процитовано 9 листопада 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  30. ↑ Chatenet, Marian; Pollet, Bruno G.; Dekel, Dario R.; Dionigi, Fabio; Deseure, Jonathan; Millet, Pierre; Braatz, Richard D.; Bazant, Martin Z.; Eikerling, Michael (6 червня 2022). Water electrolysis: from textbook knowledge to the latest scientific strategies and industrial developments. Chemical Society Reviews (англ.). Т. 51, № 11. с. 4583—4762. doi:10.1039/D0CS01079K. ISSN 1460-4744. PMC 9332215. PMID 35575644. Процитовано 4 липня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  31. ↑ Brauns, Jörn; Turek, Thomas (2020-02). Alkaline Water Electrolysis Powered by Renewable Energy: A Review. Processes (англ.). Т. 8, № 2. с. 248. doi:10.3390/pr8020248. ISSN 2227-9717. Процитовано 4 липня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  32. ↑ Tüysüz, Harun (9 лютого 2024). Alkaline Water Electrolysis for Green Hydrogen Production. Accounts of Chemical Research (англ.). doi:10.1021/acs.accounts.3c00709. ISSN 0001-4842. PMC 10882964. PMID 38335244. Процитовано 4 липня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  33. ↑ Shiva Kumar, S.; Himabindu, V. (1 грудня 2019). Hydrogen production by PEM water electrolysis – A review. Materials Science for Energy Technologies. Т. 2, № 3. с. 442—454. doi:10.1016/j.mset.2019.03.002. ISSN 2589-2991. Процитовано 4 липня 2024.
  34. ↑ Wang, Tongzhou; Cao, Xuejie; Jiao, Lifang (2 червня 2022). PEM water electrolysis for hydrogen production: fundamentals, advances, and prospects. Carbon Neutrality (англ.). Т. 1, № 1. с. 21. doi:10.1007/s43979-022-00022-8. ISSN 2731-3948. Процитовано 4 липня 2024.
  35. ↑ Khataee, Amirreza; Shirole, Anuja; Jannasch, Patric; Krüger, Andries; Cornell, Ann (4 серпня 2022). Anion exchange membrane water electrolysis using Aemion™ membranes and nickel electrodes. Journal of Materials Chemistry A (англ.). Т. 10, № 30. с. 16061—16070. doi:10.1039/D2TA03291K. ISSN 2050-7496. Процитовано 18 липня 2024.
  36. ↑ Hua, Daxing; Huang, Jinzhen; Fabbri, Emiliana; Rafique, Moniba; Song, Bo (2 січня 2023). Development of Anion Exchange Membrane Water Electrolysis and the Associated Challenges: A Review. ChemElectroChem (англ.). Т. 10, № 1. doi:10.1002/celc.202200999. ISSN 2196-0216. Процитовано 18 липня 2024.
  37. ↑ Du, Naiying; Roy, Claudie; Peach, Retha; Turnbull, Matthew; Thiele, Simon; Bock, Christina (13 липня 2022). Anion-Exchange Membrane Water Electrolyzers. Chemical Reviews (англ.). Т. 122, № 13. с. 11830—11895. doi:10.1021/acs.chemrev.1c00854. ISSN 0009-2665. PMC 9284563. PMID 35442645. Процитовано 18 липня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  38. ↑ Nuclear Hydrogen R&D Plan (PDF). United States Department of Energy. March 2004. Архів оригіналу (PDF) за 22 червня 2013. Процитовано 9 травня 2008.
  39. ↑ Mueller, Marius; Klinsmann, Markus; Sauter, Ulrich; Njodzefon, Jean-Claude; Weber, André (2024-01). High Temperature Solid Oxide Electrolysis – Technology and Modeling. Chemie Ingenieur Technik (нім.). Т. 96, № 1-2. с. 143—166. doi:10.1002/cite.202300137. ISSN 0009-286X. Процитовано 4 липня 2024.
  40. ↑ Hancke, Ragnhild; Holm, Thomas; Ulleberg, Øystein (2022-06). The case for high-pressure PEM water electrolysis. Energy Conversion and Management. Т. 261. с. 115642. doi:10.1016/j.enconman.2022.115642. ISSN 0196-8904. Процитовано 4 липня 2024.
  41. ↑ Maeda, Yasuhisa (2 квітня 2024). Photoelectrochemical Process on Semiconductor Electrodes. Revolutionizing Energy Conversion - Photoelectrochemical Technologies and Their Role in Sustainability [Working Title] (англ.). IntechOpen. doi:10.5772/intechopen.1004844. {{cite book}}: символ нерозривного пробілу в |series= на позиції 36 (довідка)
  42. ↑ Kumar, Mohit; Meena, Bhagatram; Subramanyam, Palyam; Suryakala, Duvvuri; Subrahmanyam, Challapalli (11 листопада 2022). Recent trends in photoelectrochemical water splitting: the role of cocatalysts. NPG Asia Materials (англ.). Т. 14, № 1. с. 1—21. doi:10.1038/s41427-022-00436-x. ISSN 1884-4057. Процитовано 4 липня 2024.
  43. ↑ Vilanova, António; Dias, Paula; Lopes, Tânia; Mendes, Adélio (4 березня 2024). The route for commercial photoelectrochemical water splitting: a review of large-area devices and key upscaling challenges. Chemical Society Reviews (англ.). Т. 53, № 5. с. 2388—2434. doi:10.1039/D1CS01069G. ISSN 1460-4744. Процитовано 4 липня 2024.
  44. ↑ Keshipour, Sajjad; Hadidi, Mina; Gholipour, Ozra (25 липня 2023). Ling, Jun (ред.). A Review on Hydrogen Generation by Photo-, Electro-, and Photoelectro-Catalysts Based on Chitosan, Chitin, Cellulose, and Carbon Materials Obtained from These Biopolymers. Advances in Polymer Technology (англ.). Т. 2023. с. 1—18. doi:10.1155/2023/8835940. ISSN 1098-2329. Процитовано 4 липня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  45. ↑ Ozcan, Hasan; El-Emam, Rami S.; Amini Horri, Bahman (2023-01). Thermochemical looping technologies for clean hydrogen production – Current status and recent advances. Journal of Cleaner Production. Т. 382. с. 135295. doi:10.1016/j.jclepro.2022.135295. ISSN 0959-6526. Процитовано 4 липня 2024.
  46. ↑ 353 Thermochemical cycles (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 5 лютого 2009. Процитовано 10 травня 2010.
  47. ↑ Wang, Qi; Macián‐Juan, Rafael (2022-07). Design and analysis of an iodine‐sulfur thermochemical cycle‐based hydrogen production system with an internal heat exchange network. International Journal of Energy Research (англ.). Т. 46, № 9. с. 11849—11866. doi:10.1002/er.7951. ISSN 0363-907X. Процитовано 4 липня 2024.
  48. ↑ Development of solar-powered thermochemical production of hydrogen from water (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 17 квітня 2007. Процитовано 10 травня 2010.
  49. ↑ а б в г д е Rauch, Reinhard; Kiros, Yohannes; Engvall, Klas; Kantarelis, Efthymios; Brito, Paulo; Nobre, Catarina; Santos, Santa Margarida; Graefe, Philipp A. (2024-03). Hydrogen from Waste Gasification. Hydrogen (англ.). Т. 5, № 1. с. 70—101. doi:10.3390/hydrogen5010006. ISSN 2673-4141. Процитовано 5 листопада 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  50. ↑ а б Sharma, Rajat Kumar; Nazari, Mohammad Ali; Haydary, Juma; Singh, Triveni Prasad; Mandal, Sandip (2023-01). A Review on Advanced Processes of Biohydrogen Generation from Lignocellulosic Biomass with Special Emphasis on Thermochemical Conversion. Energies (англ.). Т. 16, № 17. с. 6349. doi:10.3390/en16176349. ISSN 1996-1073. Процитовано 3 липня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  51. ↑ а б Alvarado-Flores, José Juan; Alcaraz-Vera, Jorge Víctor; Ávalos-Rodríguez, María Liliana; Guzmán-Mejía, Erandini; Rutiaga-Quiñones, José Guadalupe; Pintor-Ibarra, Luís Fernando; Guevara-Martínez, Santiago José (2024-01). Thermochemical Production of Hydrogen from Biomass: Pyrolysis and Gasification. Energies (англ.). Т. 17, № 2. с. 537. doi:10.3390/en17020537. ISSN 1996-1073. Процитовано 3 липня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  52. ↑ а б в Rey, José Ramón Copa; Mateos-Pedrero, Cecilia; Longo, Andrei; Rijo, Bruna; Brito, Paulo; Ferreira, Paulo; Nobre, Catarina (2024-01). Renewable Hydrogen from Biomass: Technological Pathways and Economic Perspectives. Energies (англ.). Т. 17, № 14. с. 3530. doi:10.3390/en17143530. ISSN 1996-1073. Процитовано 6 листопада 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  53. ↑ Qian, Qiming; Ren, Jingzheng; He, Chang; Azzaro-Pantel, Catherine (1 жовтня 2024). Approaching circular economy through waste-to-blue hydrogen: Systems modeling and multi-objective optimization. Chemical Engineering Journal. Т. 497. с. 154660. doi:10.1016/j.cej.2024.154660. ISSN 1385-8947. Процитовано 5 листопада 2024.
  54. ↑ Zsiborács, Henrik; Pintér, Gábor; Baranyai, Nóra Hegedűsné; Vincze, András (25 червня 2024). Production of hydrogen and methanol from mixed plastic waste: Potential for the European Union. MRS Energy & Sustainability (англ.). doi:10.1557/s43581-024-00090-6. ISSN 2329-2237. Процитовано 5 листопада 2024.
  55. ↑ Koshariya, Ashok Kumar; Krishnan, M. Sivaram; Jaisankar, S.; Loganathan, Ganesh Babu; Sathish, T.; Ağbulut, Ümit; Saravanan, R.; Tuan, Le Thanh; Pham, Nguyen Dang Khoa (7 лютого 2024). Waste to energy: An experimental study on hydrogen production from food waste gasification. International Journal of Hydrogen Energy. Т. 54. с. 1—12. doi:10.1016/j.ijhydene.2023.05.221. ISSN 0360-3199. Процитовано 5 листопада 2024.
  56. ↑ Le, Phuoc-Anh; Trung, Vuong Dinh; Nguyen, Phi Long; Phung, Thi Viet Bac; Natsuki, Jun; Natsuki, Toshiaki (18 вересня 2023). The current status of hydrogen energy: an overview. RSC Advances (англ.). Т. 13, № 40. с. 28262—28287. doi:10.1039/D3RA05158G. ISSN 2046-2069. PMC 10519154. PMID 37753405. Процитовано 16 серпня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  57. ↑ Rubinsin, Nowilin James; Karim, Nabila A.; Timmiati, Sharifah Najiha; Lim, Kean Long; Isahak, Wan Nor Roslam Wan; Pudukudy, Manoj (2 січня 2024). An overview of the enhanced biomass gasification for hydrogen production. International Journal of Hydrogen Energy. Т. 49. с. 1139—1164. doi:10.1016/j.ijhydene.2023.09.043. ISSN 0360-3199. Процитовано 5 листопада 2024.
  58. ↑ Rosa, Lorenzo; Mazzotti, Marco (2022-04). Potential for hydrogen production from sustainable biomass with carbon capture and storage. Renewable and Sustainable Energy Reviews. Т. 157. с. 112123. doi:10.1016/j.rser.2022.112123. ISSN 1364-0321. Процитовано 14 липня 2024.
  59. ↑ Full, Johannes; Ziehn, Sonja; Geller, Marcel; Miehe, Robert; Sauer, Alexander (2022-05). Carbon‐negative hydrogen production: Fundamentals for a techno‐economic and environmental assessment of HyBECCS approaches. GCB Bioenergy (англ.). Т. 14, № 5. с. 597—619. doi:10.1111/gcbb.12932. ISSN 1757-1693. Процитовано 14 липня 2024.
  60. ↑ Neri, Alessandro; Butturi, Maria Angela; Lolli, Francesco; Gamberini, Rita (2024-04). Enhancing Waste-to-Energy and Hydrogen Production through Urban–Industrial Symbiosis: A Multi-Objective Optimisation Model Incorporating a Bayesian Best-Worst Method. Smart Cities (англ.). Т. 7, № 2. с. 735—757. doi:10.3390/smartcities7020030. ISSN 2624-6511. Процитовано 5 листопада 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  61. ↑ Sarangi, Prakash Kumar (2023-02). Recent Advancement on Microbe‐Assisted Biohydrogen Production. Chemical Engineering & Technology (англ.). Т. 46, № 2. с. 178—178. doi:10.1002/ceat.202370204. ISSN 0930-7516. Процитовано 20 листопада 2023.
  62. ↑ а б Таширев, Олександр; Говоруха, Віра; Гаврилюк, Олеся; Біда, Ірина; Гладка, Галина; Ястремська, Лариса (2023). BIOTECHNOLOGIY FOR THE DEGRADATION THE OF ENVIRONMENTALY HAZARDOUS ORGANIC WASTE AND PRODUCTION OF VALUABLE PRODUCTS. Матеріали міжнародної науково-практичної конференції "Екологія. Людина. Суспільство" (англ.). с. 54—56. doi:10.20535/EHS2710-3315.2023.292074. ISSN 2710-3315. Процитовано 3 липня 2024.
  63. ↑ Kukharets, S.; Sukmanyuk, O.; Yarosh, Y.; Kukharets, М. (28 грудня 2020). ОЦІНКА ПОТЕНЦІАЛУ ТА ШЛЯХІВ ВИРОБНИЦТВА ВОДНЮ ІЗ АГРАРНОЇ БІОМАСИ. Vidnovluvana energetika (укр.). № 4(63). с. 89—99. doi:10.36296/1819-8058.2020.4(63).89-99. ISSN 2664-8172. Процитовано 20 листопада 2023.
  64. ↑ Korniyenko, Irina; Yastremska, Larysa; Kuznietsova, Olena; Baranovskyy, Mykhailo; Vizer, Anna (6 жовтня 2022). БІОКОНВЕРСІЯ ОРГАНІЧНИХ ВІДХОДІВ ‒ ЄВРОПЕЙСЬКИЙ ДОСВІД ТА УКРАЇНСЬКІ ПРАКТИКИ. Technologies and Engineering (укр.). № 3. с. 37—51. doi:10.30857/2786-5371.2022.3.4. ISSN 2786-538X. Процитовано 20 листопада 2023.
  65. ↑ Козар, Марина Юріївна; Щурська, Катерина Олександрівна; Саблій, Лариса Андріївна; Кузьмінський, Євгеній Васильович (11 грудня 2013). Очищення стічних вод солодового заводу з одержанням біоводню. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies (укр.). Т. 6, № 10(66). с. 33—36. doi:10.15587/1729-4061.2013.19141. ISSN 1729-4061. Процитовано 20 листопада 2023.
  66. ↑ Brindha, Kothaimanimaran; Mohanraj, Sundaresan; Rajaguru, Palanichamy; Pugalenthi, Velan (10 лютого 2023). Simultaneous production of renewable biohydrogen, biobutanol and biopolymer from phytogenic CoNPs-assisted Clostridial fermentation for sustainable energy and environment. Science of The Total Environment. Т. 859. с. 160002. doi:10.1016/j.scitotenv.2022.160002. ISSN 0048-9697. Процитовано 21 листопада 2023.
  67. ↑ Zhang, Quanguo; Jiao, Youzhou; He, Chao; Ruan, Roger; Hu, Jianjun; Ren, Jingzheng; Toniolo, Sara; Jiang, Danping; Lu, Chaoyang (28 травня 2024). Biological fermentation pilot-scale systems and evaluation for commercial viability towards sustainable biohydrogen production. Nature Communications (англ.). Т. 15, № 1. с. 4539. doi:10.1038/s41467-024-48790-4. ISSN 2041-1723. PMC 11133433. PMID 38806457. Процитовано 4 липня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  68. ↑ Ahmed, Shams Forruque; Mofijur, M.; Islam, Nafisa; Parisa, Tahlil Ahmed; Rafa, Nazifa; Bokhari, Awais; Klemeš, Jiří Jaromír; Indra Mahlia, Teuku Meurah (1 вересня 2022). Insights into the development of microbial fuel cells for generating biohydrogen, bioelectricity, and treating wastewater. Energy. Т. 254. с. 124163. doi:10.1016/j.energy.2022.124163. ISSN 0360-5442. Процитовано 21 листопада 2023.
  69. ↑ Arun, Jayaseelan; SundarRajan, PanneerSelvam; Grace Pavithra, Kirubanandam; Priyadharsini, Packiyadoss; Shyam, Sivaprasad; Goutham, Rangarajan; Hoang Le, Quynh; Pugazhendhi, Arivalagan (2024-01). New insights into microbial electrolysis cells (MEC) and microbial fuel cells (MFC) for simultaneous wastewater treatment and green fuel (hydrogen) generation. Fuel. Т. 355. с. 129530. doi:10.1016/j.fuel.2023.129530. ISSN 0016-2361. Процитовано 3 липня 2024.
  70. ↑ Rady, Hadeer A.; Ali, Sameh S.; El-Sheekh, Mostafa M. (2024-04). Strategies to enhance biohydrogen production from microalgae: A comprehensive review. Journal of Environmental Management. Т. 356. с. 120611. doi:10.1016/j.jenvman.2024.120611. ISSN 0301-4797. Процитовано 3 червня 2024.
  71. ↑ Samrot, Antony V.; Rajalakshmi, Deenadhayalan; Sathiyasree, Mahendran; Saigeetha, Subramanian; Kasipandian, Kasirajan; Valli, Nachiyar; Jayshree, Nellore; Prakash, Pandurangan; Shobana, Nagarajan (2023-01). A Review on Biohydrogen Sources, Production Routes, and Its Application as a Fuel Cell. Sustainability (англ.). Т. 15, № 16. с. 12641. doi:10.3390/su151612641. ISSN 2071-1050. Процитовано 3 червня 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  72. ↑ Franco, Alessandro; Giovannini, Caterina (2024-06). Hydrogen Gas Compression for Efficient Storage: Balancing Energy and Increasing Density. Hydrogen (англ.). Т. 5, № 2. с. 293—311. doi:10.3390/hydrogen5020017. ISSN 2673-4141. Процитовано 7 листопада 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  73. ↑ Le, Phuoc-Anh; Trung, Vuong Dinh; Nguyen, Phi Long; Phung, Thi Viet Bac; Natsuki, Jun; Natsuki, Toshiaki (18 вересня 2023). The current status of hydrogen energy: an overview. RSC Advances (англ.). Т. 13, № 40. с. 28262—28287. doi:10.1039/D3RA05158G. ISSN 2046-2069. PMC 10519154. PMID 37753405. Процитовано 7 листопада 2024.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)

Посилання

Read other articles:

ألتامونت (نيويورك)

  لمعانٍ أخرى، طالع ألتامونت (توضيح). ألتامونت   الإحداثيات 42°42′19″N 74°02′01″W / 42.705277777778°N 74.033611111111°W / 42.705277777778; -74.033611111111   [1] تقسيم إداري  البلد الولايات المتحدة[2]  التقسيم الأعلى مقاطعة ألباني  خصائص جغرافية  المساحة 1.2 ميل مربع  ار...

 

Dale Steyn

South African cricketer Dale SteynSteyn in 2009Personal informationFull nameDale Willem SteynBorn (1983-06-27) 27 June 1983 (age 40)Phalaborwa, Transvaal Province, South AfricaBattingRight-handedBowlingRight-arm fastRoleBowlerInternational information National sideSouth Africa (2004–2020)Test debut (cap 297)17 December 2004 v EnglandLast Test21 February 2019 v Sri LankaODI debut (cap 82)17 August 2005 v Asia XILast ODI13 March 2019&#...

 

2010 Eureka earthquake

January 2010 earthquake in California 2010 California earthquake redirects here. For the April earthquake affecting Southern California, see 2010 Baja California earthquake. 2010 Eureka earthquakeSanta CruzRenoEurekaUTC time2010-01-10 00:27:41ISC event14223208USGS-ANSSComCatLocal dateJanuary 9, 2010 (2010-01-09)Local time16:27:38 PSTDuration~10 seconds at King Salmon[1]Magnitude6.5 Mw[2]Depth13.5 miles (21.7 km)Epicenter40°39′N 124°4...

Rumpler Tropfenwagen

Motor vehicle Rumpler TropfenwagenRumpler Tropfenwagen on display at Deutsches Technikmuseum BerlinOverviewManufacturerRumplerAlso calledTropfen-AutoProduction1921-1925DesignerEdmund RumplerBody and chassisBody styleSaloon carLayoutRMR layoutPowertrainEngine2,580 cc (157 cu in) W6 OHV engineTransmission3-speed manual The Rumpler Tropfenwagen (Rumpler drop car, named after its raindrop shape) was a car developed by Austrian engineer Edmund Rumpler. The Tropfenwagen Aer...

 

Dewan Federasi (Rusia)

Dewan Federasi Совет ФедерацииSovet FederatsiiMajelis Federal RusiaJenisJenisMajelis tinggi PimpinanKetuaValentina Matviyenko, Rusia Bersatusejak 21 September 2011 Wakil Ketua PertamaAndrey Turchak, Rusia Bersatusejak 23 September 2020 KomposisiAnggota170Partai & kursiPartai politik (167)   Rusia Bersatu (142)   Komunis (4)   Liberal Demokrat (4)   Rusia Berkeadilan (3)   Independen (14) Kosong (3)   Kosong (3) PemilihanSistem pemilihanDipilih o...

 

California NanoSystems Institute

American integrated research center CNSI redirects here. For the scientific research facility in the Caribbean Netherlands, see Caribbean Netherlands Science Institute. California NanoSystems Institute interior walkways built over a parking structure at UCLA Elings Hall, which houses the California NanoSystems Institute, UCSB The California NanoSystems Institute (CNSI) is an integrated research center operating jointly at UCLA and UC Santa Barbara. Its missions are to foster interdisciplinary...

Natalis Tabuni

Ini adalah nama Papua, (Dani), marganya adalah Tabuni Natalis Tabuni,S.S., M.Si. Bupati Intan Jaya Ke-1PetahanaMulai menjabat 2012PresidenS.B. YudhoyonoJoko WidodoGubernurLukas EnembeWakilYann Kabogoyauw Informasi pribadiLahirNatalis Tabuni11 Juli 1977 (umur 46)Soanggama, Irian JayaKewarganegaraanIndonesiaKebangsaanIndonesiaPartai politikNasDemSuami/istriHerawati PujiningsihAnakCarolus TabuniCarlos TabuniChristian TabuniOrang tuaHugo Tabuni (ayah)Hana Janamba (ibu)Alma materUnive...

 

2018 Arizona State Sun Devils football team

American college football season 2018 Arizona State Sun Devils footballLas Vegas Bowl, L 20–31 vs. Fresno StateConferencePac-12 ConferenceDivisionSouth DivisionRecord7–6 (5–4 Pac-12)Head coachHerm Edwards (1st season)Offensive coordinatorRob Likens (1st season)Defensive coordinatorDanny Gonzales (1st season)CaptainCohl CabralDeMonte KingManny WilkinsRenell WrenHome stadiumSun Devil StadiumSeasons← 20172019 → 2018 Pac-12 Conference football stand...

 

Tintern cheese

Cheddar-based cheese, incorporating herbs For other uses, see Tintern (disambiguation). This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Tintern cheese – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (February 2022) (Learn how and when to remove this message) TinternCountry of originWalesRegionMonmouthshireTown...

Hero Cruz

Comics character Hero CruzPublication informationPublisherDC ComicsFirst appearanceSuperboy and the Ravers #1 (September 1996)Created byKarl Kesel (writer)Steve Mattsson (artist)In-story informationAlter egoHero CruzTeam affiliationsThe RaversThe TitansAbilitiesDerive from Hero Dial artifact Hero Cruz is a fictional character in comic books published by DC Comics. Within the narrative of the fictional DC Universe, Hero is a portrayal of a Latino gay superhero of African descent. He first appe...

 

Carl Gustav Hempel

German writer and philosopher (1905–1997) Carl Gustav HempelBorn(1905-01-08)January 8, 1905Oranienburg, German EmpireDiedNovember 9, 1997(1997-11-09) (aged 92)Princeton, New Jersey, U.S.EducationUniversity of GöttingenUniversity of Berlin (PhD, 1934)Heidelberg UniversityEra20th-century philosophyRegionWestern philosophySchoolAnalytic philosophyBerlin CircleLogical behaviorism[1]InstitutionsUniversity of ChicagoCity College of New YorkYale UniversityPrinceton UniversityHebrew U...

 

برثولماوس

برثولماوس (بالآرامية: בר תולמי)‏  معلومات شخصية الميلاد القرن 1 ق.مالقدس الوفاة القرن 1أرمينيا سبب الوفاة إعدام بالسلخ،  وقطع الرأس  الديانة المسيحية الحياة العملية تعلم لدى يسوع[1]  المهنة قسيس مسيحي  تعديل مصدري - تعديل   برثلماوس يحمل سكينه بيد وجلده ال...

جداول مثلثية

جزء من سلسلة مقالات حولحساب المثلثات مفاهيم رئيسة التاريخ الاستعمالات الدّوال الدوال العكسية حساب مثلثات معممة حساب المثلثات الكروية أدوات مرجعية المتطابقات القيم الدقيقة للثوابت الجداول دائرة الوحدة قواعد وقوانين الجيوب جيوب التمام الظّلال ظلال التمام مبرهنة فيثاغور...

 

Jacques Sernas

French actor Jacques SernasLithuanian: Jokūbas Bernardas ŠernasSernas in Terra straniera (Foreign Earth), Italy, 1954[1]Born(1925-07-30)30 July 1925Kaunas, LithuaniaDied3 July 2015(2015-07-03) (aged 89)Rome, ItalyOther namesJack SernasOccupationActorYears active1947–2008SpouseMaria Stella Signorini (1955-?)[2]ChildrenFrancesca (b. 1956)ParentJokūbas Šernas Jokūbas Bernardas Šernas (30 July 1925 – 3 July 2015), commonly known as Jacques Sernas and somet...

 

Jesse Gray

American politician For the British co-operative activist, see Jesse Clement Gray. Jesse GrayMember of the New York State Assembly from the 70th districtIn office1972–1975Preceded byHulan JackSucceeded byMarie M. Runyon Jesse Gray (May 14, 1923 – January 2, 1988) was an American civil rights leader and politician from New York. Biography Jesse Gray was born on May 14, 1923,[1] near Baton Rouge, Louisiana. He came to New York City and was a tailor and a member of the National Marit...

Pemimpin Agung Iran

Pemimpin Agung IranLambang NasionalPetahanaAli Khameneisejak 4 Juni 1989KediamanIstana Niavaran, TehranDitunjuk olehMajelis AhliPejabat perdanaRuhollah KhomeiniDibentuk3 Desember 1979Situs webSitus web resmi Pemimpin Agung Iran (bahasa Persia: ولی فقیه ایران, vali-e faghih-e iran,[1] Penjaga Hukum Iran, atau رهبر انقلاب, rahbar-e enghelab,[2] Pemimpin Revolusi) adalah otoritas politik dan agama tertinggi di Republik Islam Iran. Pemimpin Agung mem...

 

Divisi Kedua (Jepang)

Divisi 2Lambang Unit Divisi 2Aktif18 Januari 1962 – presentNegara JapanCabang Angkatan Darat Bela Diri JepangTipe unitInfanteriJumlah personelDivisi (8,100 prajurit[1])Bagian dariPasukan UtaraMarkasKamp Asahikawa, Asahikawa, HokkaidōJulukanPelindung Utara (北鎮code: ja is deprecated , Hokuchin)TokohKomandan saat iniLet. Jen. Yasumi IchinoDivisi 2 (第2師団code: ja is deprecated , Dai-Ni Shidan) adalah salah satu dari sembilan divisi Angkatan Darat Bela Diri Jepang. Divisi ...

 

Berkshire Flyer

Amtrak passenger train Berkshire FlyerThe Berkshire Flyer at Pittsfield in September 2022OverviewService typeInter-city railStatusPilot, seasonalLocaleHudson Valley and BerkshiresFirst serviceJuly 8, 2022 (2022-07-08)Current operator(s)AmtrakWebsiteamtrak.com/berkshire-flyerRouteTerminiNew York City, New YorkPittsfield, MassachusettsDistance travelled190 miles (306 km)Average journey time4 hoursService frequencyTwo northbound and one southbound trip weeklyTrain number(s)1...

Pembayaran tol elektronik

Banyak sistem ETC menggunakan transponder seperti ini untuk secara elektronik mendebit rekening dari mobil-mobil yang terdaftar tanpa harus menghentikannya Transponder digunakan di sejumlah jalan bebas hambatan di Chili Pembayaran tol elektronik, adalah sebuah adaptasi dari teknologi militer identifikasi teman atau lawan, yang bertujuan untuk menghilangkan kemacetan di jalan tol. Dia merupakan implementasi teknologi konsep pembayaran jalan. Dia menentukan apakah mobil-mobil yang melewati terd...

 

Attentat-suicide

Pour les articles homonymes, voir Attentat (homonymie). La Tour sud du World Trade Center, après avoir été percutée par le vol 175 United Airlines lors des attentats du 11 septembre 2001. Un attentat-suicide est un type d'attaque violente dont la réalisation implique la mort intentionnelle de son auteur. Il est le plus souvent organisé par des groupes paramilitaires ou des individus comme une tactique du terrorisme, propre à la guerre psychologique. Les termes de « bombe humaine...